[发明专利]微波增强等离子体化学气相沉积中功率-气压-温度耦合方法

摘要

微波增强等离子体化学气相沉积中功率-气压-温度耦合方法，它涉及微波增强等离子体化学气相沉积技术的改进方法。本发明要解决现有的MPCVD技术制备金刚石薄膜过程中，由于基体温度、功率密度和沉积气压对于制备出的金刚石薄膜质量影响大的问题。本发明方法为：步骤一、实验数据采集步骤；二、检测试样质量；步骤三、制备工艺参数关系拟合。本发明的方法可以提高单晶金刚石的生长质量。

主权项

微波增强等离子体化学气相沉积中功率‑气压‑温度耦合方法，其特征在于它是按照以下步骤实现的：步骤一、采用MPCVD法制备单晶金刚石；步骤二、利用体式显微镜、Raman衍射仪和PL谱对步骤一制备的单晶金刚石进行质量检测；步骤三、采集制备质量合格单晶金刚石的MPCVD法中的功率、沉积气压和基体温度参数；步骤四、依据实验采集参数利用Origin软件结合下述公式对功率、沉积气压和机体温度参数进行耦合：k_s＝0.5k_gn_s[μ/m_g]^1/2；其中，k_s、k_g为基体和气相的反应速率，n_s为对称系数，μ为总反应物的质量减小量，m_g为被气体除去的样品质量；则(100)面的吉布斯自由能为：其中，CH₃中为活性基，H为氢原子，n_s为金刚石(100)面总的摩尔面密度，n_d为金刚石体密度，k₁、k₂、k₃、k₄和k₅为反应速率常数。