退火和氧化性酸處理對HFCVD法制備金剛石薄膜質量的影響

編號：FTJS03714

篇名：退火和氧化性酸處理對HFCVD法制備金剛石薄膜質量的影響

作者：翟豪； 龍芬； 余志明； 王��；

關鍵詞：鉬； 氫氣氣氛退火； 氧化性酸處理； 化學氣相沉積；

機構： 中南大學材料科學與工程學院； 中南大學粉末冶金國家重點實驗室；

摘要： 以H2和CH4為反應氣源,采用熱絲化學氣相沉積法(hot filament chemical vapor deposition,縮寫HFCVD),于不同溫度下,在金屬Mo表面上制備金剛石薄膜,并分別對薄膜進行退火和氧化性酸處理。采用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、拉曼光譜(Raman)及物相分析(XRD),研究沉積溫度與后處理工藝對薄膜質量和薄膜表面內應力的影響。結果表明,在700℃下沉積的薄膜晶型良好,晶粒尺寸大且均勻,平均粒徑為0.5μm,薄膜中存在2.72 GPa的壓應力;該薄膜在氫氣氣氛中退火后質量得到提升,金剛石的Raman特征峰強與石墨的Raman特征峰強的比值從2.780 0上升至4.451 6,薄膜中無定型碳和石墨成分的總含量(質量分數)下降37.6%;采用過氧化氫氧化處理后,薄膜中無定型碳和石墨的總含量(質量分數)下降26.8%,薄膜中69.0%~73.0%(質量分數)的trans-PA被氧化處理掉,熱應力得到釋放。