高质量光学级金刚石膜制备研究.pdf

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1、CIassifiedIndex：TN304．18-533(1)U．D．C：31SouthwestUniversityofScienceandTechnoIogyMasterDegreeThesiSStudyandpreparationofhighquaIityopticalgradediamondfiImsGrade：2011Candidate：AcademiCDegreeAppIiedfor：SpeciaIity：Supervisor：FengZhenMasterDegreeMateriaIScienceXiongYi

2、ngVice‘—professorMar．10．2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：7≥夏日期：≥乃I牛．6。7关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允

3、许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)、签名：／，导师躲壁建日期山j牛<、、7西南科技大硕士研究生学位论文第1页摘要本文采用自行研制的功率为10kW、频率为2．45GHz的不锈钢谐振腔式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置，以单面抛光的P型(100)取向的单晶硅片为衬底、在H2．CH4．C02的反应气源中沉积光学级金刚石膜。通过拉曼光谱(Ramanspectrum)、X射线衍射(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)和傅

4、里叶变换红外光谱(FT-IR)分别系统地表征沉积的光学级金刚石膜的结晶质量、晶型取向、表面形貌和红外透过率，研究C02和CH4的流量比、碳源浓度对MPCVD法沉积光学级金刚石膜的影响。结果表明：在以H2．CHa．C02为反应气源，适合沉积透明金刚石膜的基片温度在850℃附近；在适当C02和CH4的流量LL(O．45)和碳源浓度条件下(2．9％)有利于制备出高质量和较高红外透过率的光学级金刚石膜。关键词：金刚石膜光学级微波等离子体化学气相沉积西南科技大硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractWithapowerof10kW

5、andfrequencyof2．45GHzstainlesssteelresonantcavitymicrowaveplasmachemicalvapordeposition(MPCVD)systeminventedbyourselves，theopticaldiamondfilmshadbeendepositedonone-sidepohshedandP-type(100)orientedsinglecrystalsiliconwafersubstratesUSingH2-CH4-C02gassource．Thecry

6、stallinity,grainorientmion，surfacemorphologyandIRtransmittanceofas-depositedopticaldiamondfilmsweresystematicallycharacterizedbyRamanspectroscopy,X—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andFTllLEvidencedbythosemethods，theeffectsoftheflowratiobetweenC

7、02andCH4aswellastheconcentrationofthecarbonsourceonthedepositionoftheopticaldiamondfilmshavebeenstudied．Theresultsshow：UsingtheH2一CH4·C02asthereactiongassource。theopticaldiamondfilmswithgoodqualityandhighIRtransmittancecanbepreparedunderproperflowratioofC02tocn4(

8、0．45)andproportionsofcarbonsource(2．9％)attemperatureto850"C．Keywords：DiamondFilms：Opticalgrade：MPCVD西南科技大硕士研究生学位论文第1II页目录1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯