本研究採用微波電漿化學氣相沉積法,分別以各種碳氫化合物及各種碳氫 氯化合物與氫氣的混合為反應原料,在低壓及低溫下,於矽晶片,合金鋼 及光學玻璃基板上沉積鑽石膜,藉改變各種蒸鍍條件來研究MP CVD 鑽石 膜的各項結晶及成長特性與應用的影響。實驗結果顯示:藉由控制適當C/ H 原子濃度比例,碳氫化合物原料均可成長鑽石膜。非晶質基材均能成長 鑽石膜,且結晶型態類似。鑽石膜結晶缺陷以雙晶及差排為主。使用氯化 甲烷為反應原料,可得結晶性良好的鑽石膜。隨著三氯甲烷濃度的增加則 鍍層凝核密度提高,結晶性劣化,非鑽石相比例增加。鑽石膜成長溫度可 降低至450C。經由非晶質中間層的被覆,鑽石膜可沉積在碳化鎢及合金鋼 上。使用微波電漿化學氣相沉積法所得到的碳化矽均具有微結晶beta-碳 化矽結晶結構。矽的原子百分比約在52∼57% 之間,並隨著溫度的降低而 升高。成長速率達3 um/h。表面視硬度約在2500∼3500 Hv 之間。經由微 結晶beta-碳化矽中間層的被覆,鑽石膜亦可沉積在碳化鎢及合金鋼上。 以微波電漿法成長之微結晶碳化矽,在3-5 um波段內具有紅外線穿透的光 學性質,主要的缺陷結構為氫的不純物。將鑽石膜被覆在碳化矽/氟化鎂 複合層上,可將氟化鎂表面硬度提高到 2000 Hv以上。
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