微波等离子体制备高纯、高取向性金刚石薄膜及其性能研究

【作者】 张进； 冉均国； 苟立； 苏葆辉； 廖晓明；

【机构】 四川大学无机材料系；

【摘要】 新型金刚石膜辐射剂量计是金刚石膜应用的一个崭新领域。目前,金刚石薄膜的质量难以达到天然Ⅱa型单晶金刚石的水平。为此,本文通过优化合成工艺制备高纯、高度取向的织构膜(准单晶膜),提高器件的性能。方法是采用微波等离子体化学气相沉积在单晶硅(100)衬底上形成了具有不同晶粒尺寸和(100)或(111)不同晶面取向的金刚石膜。分析金刚石膜的形貌,晶粒大小,取向性和纯度以及X光电响应特性,结果表明,金刚石膜的电阻率与晶粒尺寸、缺陷及杂质有直接关系,而与膜取向性之间的关系不明显,但对X光响应的灵敏度,取向性影响较纯度大。大尺寸晶粒,结构缺陷和杂质含量较小的金刚石膜具有较高的电阻率。研究表明非金刚石相含量是决定电阻率的关键因素,膜电阻率的提高是石墨相和C-H键减少的结果。更多还原