專利名稱：回旋電子增強(qiáng)熱絲化學(xué)氣相沉積制備金剛石薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳的化學(xué)氣相沉積。
在熱絲化學(xué)氣相沉積制備金剛石薄膜的工藝中，人們普遍采用直流電子增強(qiáng)的方法來(lái)提高金剛石的沉積速度，由于電子是以直線運(yùn)動(dòng)方式作用于原料氣體分子，電子對(duì)氣體分子的轟擊碰撞機(jī)率也就較小，從而限制了直流電子增強(qiáng)法制備金剛石薄膜的沉積速度的提高；此外，由于直流電子多數(shù)以垂直方向運(yùn)動(dòng)，造成大多數(shù)被分解的活性基團(tuán)作垂直向下運(yùn)動(dòng)，使得金剛石晶粒在上面迅速生長(zhǎng)，在其側(cè)面的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)減弱，造成晶粒間出現(xiàn)間隙，影響了金剛石膜的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的在于提供一種能提高金剛石膜生長(zhǎng)速度和質(zhì)量的制備方法——回旋電子增強(qiáng)熱絲化學(xué)氣相沉積制備金剛石薄膜的方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是在生長(zhǎng)襯底的下部設(shè)置能產(chǎn)生可使電子作螺旋曲線運(yùn)動(dòng)的環(huán)形磁場(chǎng)的線圈。
本發(fā)明通過(guò)線圈產(chǎn)生的環(huán)形磁場(chǎng)的作用，使得電子作螺旋曲線運(yùn)動(dòng)，增加了電子與氣體分子碰撞的機(jī)率和氣體分子的分解率，從而提高了金剛石膜生長(zhǎng)速度；同時(shí)也增加了活性基團(tuán)與金剛石晶粒側(cè)面的結(jié)合機(jī)率，增加了金剛石晶粒側(cè)面的生長(zhǎng)速度，減少了晶粒與晶粒間的間隙，提高了金剛石膜的質(zhì)量。
附圖
為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例如下在生長(zhǎng)襯底3的下部設(shè)置可產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)的線圈2，在環(huán)形磁場(chǎng)的作用下，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成螺旋曲線運(yùn)動(dòng)，加大了電子運(yùn)動(dòng)的距離，增加了電子與氣體分子碰撞機(jī)率和氣體分子的分解率，從而提高了金剛石膜生長(zhǎng)速度；此外，由于電子螺旋運(yùn)動(dòng)引發(fā)了活性基團(tuán)的曲線遷移，增加了活性基團(tuán)與金剛石晶粒側(cè)面的結(jié)合機(jī)率，增加了金剛石晶粒側(cè)面的生長(zhǎng)速度，減少了晶粒與晶粒間的間隙，提高了金剛石膜的質(zhì)量。圖中標(biāo)號(hào)1為熱絲。采用本發(fā)明所述方法可制備較高品質(zhì)的金剛石膜，其生長(zhǎng)速度能達(dá)到15-16μm/h，熱導(dǎo)率為9-11W/cm.K。
權(quán)利要求
1.一種回旋電子增強(qiáng)熱絲化學(xué)氣相沉積制備金剛石薄膜的方法，其特征是在生長(zhǎng)襯底的下部設(shè)置能產(chǎn)生可使電子作螺旋曲線運(yùn)動(dòng)的環(huán)形磁場(chǎng)的線圈。
全文摘要
回旋電子增強(qiáng)熱絲化學(xué)氣相沉積制備金剛石薄膜的方法,其特征是在生長(zhǎng)襯底的下部設(shè)置能產(chǎn)生可使電子作螺旋曲線運(yùn)動(dòng)的環(huán)形磁場(chǎng)的線圈。本發(fā)明可增加金剛石膜的生長(zhǎng)速度,提高金剛石膜的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C23C16/27GK1355330SQ0013259
公開(kāi)日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者申家鏡, 申輝, 邵春雷, 張傳勝, 魏雪峰 申請(qǐng)人:黑龍江省光電技術(shù)研究所