【摘 要】
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本研究在自制的5 kW大功率MPCVD装置中,利用边缘效应成功的在基片边缘处以50μm/h的沉积速率沉积出晶粒尺寸达500μm左右的大颗粒金刚石并以70μm/h的沉积速率同质外延修复长
【机 构】
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武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,江汉大学化学与环境工程学院
【基金项目】
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湖北省自然科学基金(2008CDB255);湖北省教育厅项目(Q20081505);绿色化工过程省部共建教育部重点实验室2008开放基金(RGCT200801)
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本研究在自制的5 kW大功率MPCVD装置中,利用边缘效应成功的在基片边缘处以50μm/h的沉积速率沉积出晶粒尺寸达500μm左右的大颗粒金刚石并以70μm/h的沉积速率同质外延修复长大了一颗天然的单晶金刚石。在实验中,利用SEM和Ram an光谱对基片边缘区域和中央区域所沉积的金刚石颗粒进行了表征。结果表明,边缘处沉积的金刚石颗粒与中央区域沉积的金刚石颗粒相比,具有更大的晶粒尺寸和更好的质量。通过仔细观察实验条件,对边缘效应产生的原因进行了分析,发现由于基片边缘放电,使得基片表面的电场强度和温度分布发生变化,从而导致基片边缘区域的等离子体密度和温度高于中央区域,高等离子体密度和温度的综合作用是使得在基片边缘能以较高的沉积速率沉积出大尺寸金刚石颗粒的主要原因。
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