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CVD金刚石的制备

2022-10-11 08:45:32

目前人工合成金刚石单晶的方法主要可分为两类:高温高压法(HTHP),化学气相沉积法(CVD)。其中HTHP法可获取的单粒尺寸相对较小,而且高温高压法合成的单晶可能含有触媒等杂质,并且无法有效地进行半导体掺杂。


而化学气相沉积法(CVD)是一种常见的薄膜材料制备方法,它利用气相前驱体在特定条件下发生化学反应,在特定基底上沉积形成所需薄膜材料。在单晶金刚石材料的制备中,通常采用作为甲烷和氢气作为前驱体,在高温(约1000℃)、常压(1大气压)或低压条件下,以单晶金刚石衬底作为基底,以气相外延的方式生长单晶金刚石,所用的单晶金刚石衬底可以是天然金刚石、HPHT金刚石或CVD金刚石

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据科学家介绍,培育金刚石的过程就像种粮食,“首先要有一个籽晶片,还需要用到甲烷气体,甲烷在能量作用下,形成了一个碳的等离子体,这个等离子体就像灰尘一样,在空气中慢慢沉积到金刚石的籽晶片,一点一点沉积上去。”


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