[發明專利]低成本生長高品質納米金剛石膜的方法

無效

• 申請號: 200810064540.0
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN101294274A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 彭鴻雁;陳玉強;趙立新;姜宏偉
• 申請（專利權）人: 牡丹江師范學院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/513;C23C16/455;C23C16/52
• 代理公司: 牡丹江市丹江專利事務所
• 代理人: 張雨紅

1、低成本生長高品質納米金剛石膜的方法，其特征在于所述方法以氫氣、氬氣、CH₄為前驅氣體，利用熱陰極直流輝光放電激勵形成等離子體，通過控制供氣比例，實現金剛石膜形核和生長交替進行，并控制金剛石晶粒顆粒在納米范圍內，沉積出高品質納米金剛石膜，主要包括行核、沉積納米金剛石膜、清除膜表面非金剛石相碳過程，具體步驟為：

a、采用流量200～300sccm，流量比為H₂95～90％、CH₄5～10％的混合氣體為反應氣體，在沉積腔壓強1.2～1.6×10⁴Pa、基底溫度700～850℃情況下，用4～6kW電源功率激勵反應氣體形成等離子體，CH₄和H₂分解后，在金剛石粉研磨處理后的硅襯底上，形成一層金剛石核；

b、降低CH₄的濃度至2～3％，在已形核的襯底上，生長一層納米金剛石膜；

c、保持氣體總流量及其他沉積參數基本不變，逐漸減小H₂比例至8～28％，同時增加氬氣比例至70～90％，在已生長的金剛石膜上再形成一層金剛石核；

d、保持氣體總流量及其他沉積參數基本不變，逐漸減小氬氣比例至0，同時增大H₂比例至97～98％，再沉積一層納米級金剛石膜；

e、重復步驟c和步驟d，直至所需要的膜厚；

f、最后，關閉CH₄和氬氣，在H等離子體中處理1～3小時，清除膜表面非金剛石相碳。