甲烷濃度對CVD金剛石薄膜晶體學生長過程的影響

【摘要】：采用X射線衍射技術(shù)、電子背散射衍射技術(shù)和掃描電鏡分別觀察了不同甲烷濃度條件下沉積的CVD自支撐金剛石薄膜的宏觀織構(gòu)、微區(qū)晶界分布和表面形貌．研究了金剛石晶體{100}面和{111}面生長的晶體學過程．研究表明,{100}面通過吸附活性基團CH2 2-,而{111}面通過交替吸附活性基團CH3 -和CH3-后脫氫堆積碳原子．低甲烷濃度時,{111}面表面能低于{100}面,使{111}面生長略快于{100}面．甲烷濃度升高,動力學作用增強使{100}面生長明顯快于{111}面,使金剛石薄膜產(chǎn)生{100}纖維織構(gòu);同時顯露的{100}面平行于薄膜表面,競爭生長使位于晶體側(cè)面的{111}面由于相互覆蓋而減小,形成了不同于單晶體自由生長的薄膜表面形貌組織． 【作者單位】： 北京科技大學
【關(guān)鍵詞】： 金剛石薄膜 織構(gòu) 晶體生長 表面形貌組織
【基金】：國家自然科學基金(50372007)
【分類號】：TB383.2
【正文快照】： 1引言化學氣相沉積(CVD)金剛石薄膜具有優(yōu)越的光學、力學、電學和熱學等性能因而成為一種重要的功能材料【‘一5}.金剛石晶體的{100}和{111}面是表面能最低的晶面[el，因此金剛石薄膜晶體外表面通常由{100}和{111}面構(gòu)成l“一5].薄膜沉積過程中，金剛石晶體只沿著垂直于{100}

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