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雙基片臺結(jié)構(gòu)具有集聚plasma的作用,使各基團(tuán)向基片臺范圍內(nèi)靠攏

雙基片臺結(jié)構(gòu)具有集聚plasma的作用,使各基團(tuán)向基片臺范圍內(nèi)靠攏:
       使用圓柱諧振腔式MPCVD設(shè)備可以根據(jù)增強(qiáng)沉積壓力來增強(qiáng)plasma密度,在基片臺上實現(xiàn)金剛石膜的快速生長。改變石英管位置、腔體結(jié)構(gòu)、調(diào)諧板靈活程度等方式達(dá)到增強(qiáng)功率密度的目的。把石英管設(shè)置在沉積臺下方,增加諧振腔中調(diào)諧板與調(diào)諧活塞移動范圍的方式,來達(dá)到減小plasma體污染,增加沉積速率的目的。

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       誠峰plasma內(nèi)基團(tuán)的相對譜線強(qiáng)度能夠反映出氣體的離解程度,同時也是金剛石沉積速率和質(zhì)量的重要因素,上基片臺作為尖端在微波電磁場中電場強(qiáng)度大,附近的離子發(fā)生激烈運(yùn)動,并不斷與其他粒子發(fā)生碰撞,使plasma密度增強(qiáng)。高H譜線強(qiáng)度說明雙基片結(jié)構(gòu)下plasma能產(chǎn)生濃度更高的H自由基,H自由基能刻蝕sp'C和石墨等非金剛石相,增強(qiáng)沉積金剛石的質(zhì)量。
相比于雙基片結(jié)構(gòu),單基片臺下各個位置基團(tuán)強(qiáng)度都十分接近,說明雙基片臺結(jié)構(gòu)具有集聚plasma的作用,能使各基團(tuán)向基片臺范圍內(nèi)靠攏,在基片臺范圍內(nèi)均勻性好,而基片臺范圍外則均勻性差,而單基片臺對plasma的集聚作用則較弱,plasma更加發(fā)散。
       此外在雙基片結(jié)構(gòu)下,隨著甲烷濃度增加,C2基團(tuán)強(qiáng)度上升更加顯著,能有效增強(qiáng)金剛石沉積速率;雙基片結(jié)構(gòu)下的plasma體電子溫度更低,內(nèi)部粒子間的碰撞更為劇烈,且電子溫度隨氣壓上升而降低。

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