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20年專注等離子清洗機研發(fā)生產(chǎn)廠家
20年專注等離子清洗機研發(fā)生產(chǎn)廠家
大氣等離子清洗機化學(xué)氣相沉積金剛石膜實驗形核研討:
使用該工藝制取的金剛石膜是1種有著大氣等離子清洗機化學(xué)氣相積累能力的工藝。由于薄膜金鋼石在超硬維護(hù)涂層、光窗口、熱沉信息、微電子等方面都有著重要意義,因而,當(dāng)人類掌握了金鋼石薄膜的制取工藝,尤其是單晶金鋼石薄膜的制取工藝后,依靠信息的前史就會由硅材料年代迅速進(jìn)入金鋼石年代。可是,有關(guān)金剛石薄膜的機理還不非常清晰,尤其是突變性外延性單晶金鋼石膜,這一難點在于:低溫大氣等離子清洗機處于熱不平衡狀態(tài),所用反應(yīng)氣體也是多原子分子,反應(yīng)體系復(fù)雜,缺少基礎(chǔ)資料支持??墒?,經(jīng)過20多年的理論和實驗研究,人們不僅開發(fā)了多種方法來制取金鋼石薄膜,而且通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和總結(jié),對影響金鋼石薄膜生長的因素也有了一些了解。對于多晶金鋼石膜的生長,成核是關(guān)鍵,而影響成核的因素很多,包括等離子體條件、基質(zhì)信息、溫度等。
使用大氣等離子清洗機化學(xué)氣相沉積金鋼石膜,首要要了解金鋼石的成核過程,通常將其分為兩個階段:含碳量官能團(tuán)抵達(dá)基材表層,然后分散到基材內(nèi)部;第二階段是抵達(dá)基材表層的碳原子在基材表層上以缺陷、金鋼石子晶等為中心的成核、生長;因而,決定鉆石形核的要素包括:
1.基材信息:由于形核取決于基材表層碳的飽和度和抵達(dá)核心的臨界濃度,因而,基材信息的碳分散系數(shù)對形核有著重要影響。分散性系數(shù)越大,就越不易達(dá)到成核所需的臨界濃度,鐵、鎳、鈦等金屬基材直接在這類信息上進(jìn)行成核是非常困難的;而對于較低碳分散性系數(shù)的信息,如鎢、硅等,鉆石可以快速成核。
2.表層磨削:通常金鋼石的形核都能通過金鋼石粉末對表層磨削而推進(jìn)。使用SiC,c-BN,Al2O3等信息進(jìn)行的碾磨也能促進(jìn)形核的形成。磨削能促進(jìn)形核形成的機理主要有兩點:一是經(jīng)過磨削,金剛石微粉的碎屑留在基材表層,起到晶種作用;二是磨削能在基材表層產(chǎn)生許多微小的缺陷,這些缺陷是自發(fā)形核的有利方向。碾磨信息的格點常數(shù)越接近金鋼石,增強形核的效果就越好,因而,通常的碾磨信息都是用高溫高壓法制取的金剛石微粉。
3.大氣等離子清洗機基本參數(shù):在金鋼石形核早期,由于碳向基材的分散,在基材表層形成了界面層,因而研討指出了等離子體基本參數(shù)對界面層也有重要影響,例如,當(dāng)硅基材表層沉積金鋼石膜時,甲烷濃度對SiC界面層的形成有直接影響。
4.偏壓增強形核:在大氣等離子清洗機化學(xué)氣相沉積中,基材通常都是加負(fù)偏壓,也就是說,基材的電位與等離子體的低電位有關(guān)。負(fù)偏壓的作用是使基底表層離子濃度增加。偏壓太高時,由于過多離子對基材外層和前驅(qū)核的濺射,形成了捺形核,因而在偏壓增強形核時,偏壓的大小更合適。
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