极低压下钛基底上金刚石成核机理
材料科学
2008-02-03 v2
摘要
我们使用热丝化学气相沉积法研究了极低压下钛基底上金刚石的成核及其机理。在 1 托下获得了非常高的成核速率和密度（10^8-10^{10} cm^{-2}），比常规低压（数十托）下的对应值（10^7 cm^{-2}）高出 1-3 个数量级。我们还研究了极低压下基底温度和甲烷浓度的影响，结果表明，过高的基底温度会导致相对较低的成核密度，而较高的 CH_4 浓度则会产生更高的密度和速率。我们详细讨论了成核机理。虽然大量原子氢创造了成核位点，但基底表面或附近碳和/或碳氢物种的充分过饱和是与碳化物快速形成竞争中的成核关键因素。极低压导致长平均自由程和其他有利效应，因此对于快速、高密度成核至关重要。基底温度和 CH_4 浓度的影响也很重要。这进一步表明 C_2H_x (x<6) 和 CH_4 也有助于成核，但在极低压下 CH_{1-3} 占主导地位。极低压方法似乎是使金刚石沉积在钛薄膜上可行的唯一候选方法。它也为如何提高金刚石生长速率提供了启示。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9708157,
title = {Mechanism of Diamond Nucleation on Titanium Substrate under Very Low Pressure},
author = {Qijin Chen and Zhangda Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9708157},
year = {2008}
}
备注
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