CVDD 气相沉积法钻石

CVDD 气相沉积法钻石

CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond)气相沉积法钻石,系运用化学气相法来沉积制作钻石薄膜,气体主要包含甲烷、氢和氩气,并以特定比例混合。常用的是1%甲烷及99%氢气的混合气体,而氩气主要用来稀释气体及取代氢气。甲烷易解离成碳氢自由基,做为碳原子的来源,进而沉积为钻石薄膜。钻石表面的碳原子含有悬浮键,在沉积钻石薄膜的过程中,需借助氢原子形成碳氢单键,来抑制钻石表面的石墨化。

化学气相沉积法的优点是可以沉积在各种不同的基板上,因此钻石成品应用范围较广。另经由制程的参数调整,可生成不同粒度的钻石晶粒,可区分为微米钻石、奈米钻石及超奈米钻石等。

在短时间内成长连续薄膜,需预先播植奈米级的钻石核种在基板上,加入大量氩气,使得钻石表面环境仅有微量氢原子供应,形成高密度而不同结晶方向的奈米钻石薄膜,晶粒大小在100奈米以下。另外可藉由调配氩气与氢气的比例,能够长出晶粒大小在 10 奈米以下的超奈米钻石。