专利名称：回旋电子增强热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法
技术领域：
本发明涉及碳的化学气相沉积。
在热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的工艺中，人们普遍采用直流电子增强的方法来提高金刚石的沉积速度，由于电子是以直线运动方式作用于原料气体分子，电子对气体分子的轰击碰撞机率也就较小，从而限制了直流电子增强法制备金刚石薄膜的沉积速度的提高；此外，由于直流电子多数以垂直方向运动，造成大多数被分解的活性基团作垂直向下运动，使得金刚石晶粒在上面迅速生长，在其侧面的生长优势减弱，造成晶粒间出现间隙，影响了金刚石膜的质量。
本发明的目的在于提供一种能提高金刚石膜生长速度和质量的制备方法——回旋电子增强热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法。
本发明的技术解决方案是在生长衬底的下部设置能产生可使电子作螺旋曲线运动的环形磁场的线圈。
本发明通过线圈产生的环形磁场的作用，使得电子作螺旋曲线运动，增加了电子与气体分子碰撞的机率和气体分子的分解率，从而提高了金刚石膜生长速度；同时也增加了活性基团与金刚石晶粒侧面的结合机率，增加了金刚石晶粒侧面的生长速度，减少了晶粒与晶粒间的间隙，提高了金刚石膜的质量。
附图
为本发明实施例的示意图。
具体实施例如下在生长衬底3的下部设置可产生环形磁场的线圈2，在环形磁场的作用下，电子的运动轨迹发生偏转，形成螺旋曲线运动，加大了电子运动的距离，增加了电子与气体分子碰撞机率和气体分子的分解率，从而提高了金刚石膜生长速度；此外，由于电子螺旋运动引发了活性基团的曲线迁移，增加了活性基团与金刚石晶粒侧面的结合机率，增加了金刚石晶粒侧面的生长速度，减少了晶粒与晶粒间的间隙，提高了金刚石膜的质量。图中标号1为热丝。采用本发明所述方法可制备较高品质的金刚石膜，其生长速度能达到15-16μm/h，热导率为9-11W/cm.K。
权利要求
1.一种回旋电子增强热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法，其特征是在生长衬底的下部设置能产生可使电子作螺旋曲线运动的环形磁场的线圈。
全文摘要
回旋电子增强热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法,其特征是在生长衬底的下部设置能产生可使电子作螺旋曲线运动的环形磁场的线圈。本发明可增加金刚石膜的生长速度,提高金刚石膜的质量。
文档编号C23C16/27GK1355330SQ0013259
公开日2002年6月26日 申请日期2000年11月30日 优先权日2000年11月30日
发明者申家镜, 申辉, 邵春雷, 张传胜, 魏雪峰 申请人:黑龙江省光电技术研究所