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射频等离子体发生器对双基片台结构具有集聚等离子体的作用

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-04-19
  • 访问量:

【概要描述】        金刚石具有高的硬度、热导率、化学稳定性以及光学透过率等物理和化学性能,这些优异性能,使得金刚石在许多领域都可以作为一种理想材料。例如可以用作电子束引出窗口、高频高功率电子器件、高灵敏的表面声学波滤波器、切削工具等。         射频等离子体发生器等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备金刚石开始, MPCVD法制备金刚石的优势变得十分明显,世界上高端的金刚石也基本都是通过MPCVD法制备而成,与其他生长方法相比,MPCVD法因具有无极放电、生长速率快、金刚石杂质少等优点,成为一种理想的生长金刚石的方法。         近年来,MPCVD技术取得了很大进展,对金刚石沉积工艺参数影响的研究已经趋于成熟,但对MPCVD装置谐振腔的研究还有待进一步深人。微波谐振腔是MPCVD装置中的核心部件,不同的射频等离子体发生器微波谐振腔结构会影响电场强度及分布,从而影响等离子体状态,对金刚石沉积质量和速率有相应影响。MPCVD装置微波谐振腔的结构研究对于金刚石生长方面是具有价值的。         常用的MPCVD法生长金刚石所用的谐振腔有不锈钢谐振腔式和石英钟罩式,石英钟罩式利于生长大面积的金刚石薄膜,但速率较慢且容易污染石英管,而不锈钢谐振腔式设备则具有生长速率快的特点。         利用圆柱谐振腔式MPCVD装置可以通过提高沉积压力来提高等离子体密度,在基片台上实现金刚石膜的快速生长。改变石英管位置、腔体结构、调谐板灵活程度等方式达到增强功率密度的目的。把石英管设置在沉积台下方,增加谐振腔中调谐板与调谐活塞移动范围的方式,来达到减小等离子体污染,增加沉积速率的目的。         射频等离子体发生器等离子体内基团的相对谱线强度能够反映出气体的离解程度,同时也是金刚石沉积速率和质量的重要因素,上基片台作为尖部在微波电磁场中电场强度大,附近的离子发生激烈运动,并不断与其他粒子发生碰撞,使等离子体密度增强。高H谱线强度说明双基片结构下等离子体能产生浓度更高的H自由基,H自由基能刻蚀sp'C和石墨等非金刚石相,提高沉积金刚石的质量。         相比于双基片结构,单基片台下各个位置基团强度都十分接近,说明双基片台结构具有集聚等离子体的作用,能使各基团向基片台范围内靠拢,在基片台范围内均匀性好,而基片台范围外则均匀性差,而单基片台对等离子体的集聚作用则较弱,等离子体更加发散。         此外在双基片结构下,随着甲烷浓度增加,C2基团强度上升更加显著,能有效提高金刚石沉积速率;双基片结构下的射频等离子体发生器等离子体电子温度更低,内部粒子间的碰撞更为剧烈,且电子温度随气压上升而降低。

射频等离子体发生器对双基片台结构具有集聚等离子体的作用

【概要描述】        金刚石具有高的硬度、热导率、化学稳定性以及光学透过率等物理和化学性能,这些优异性能,使得金刚石在许多领域都可以作为一种理想材料。例如可以用作电子束引出窗口、高频高功率电子器件、高灵敏的表面声学波滤波器、切削工具等。


        射频等离子体发生器等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备金刚石开始, MPCVD法制备金刚石的优势变得十分明显,世界上高端的金刚石也基本都是通过MPCVD法制备而成,与其他生长方法相比,MPCVD法因具有无极放电、生长速率快、金刚石杂质少等优点,成为一种理想的生长金刚石的方法。
        近年来,MPCVD技术取得了很大进展,对金刚石沉积工艺参数影响的研究已经趋于成熟,但对MPCVD装置谐振腔的研究还有待进一步深人。微波谐振腔是MPCVD装置中的核心部件,不同的射频等离子体发生器微波谐振腔结构会影响电场强度及分布,从而影响等离子体状态,对金刚石沉积质量和速率有相应影响。MPCVD装置微波谐振腔的结构研究对于金刚石生长方面是具有价值的。
        常用的MPCVD法生长金刚石所用的谐振腔有不锈钢谐振腔式和石英钟罩式,石英钟罩式利于生长大面积的金刚石薄膜,但速率较慢且容易污染石英管,而不锈钢谐振腔式设备则具有生长速率快的特点。
        利用圆柱谐振腔式MPCVD装置可以通过提高沉积压力来提高等离子体密度,在基片台上实现金刚石膜的快速生长。改变石英管位置、腔体结构、调谐板灵活程度等方式达到增强功率密度的目的。把石英管设置在沉积台下方,增加谐振腔中调谐板与调谐活塞移动范围的方式,来达到减小等离子体污染,增加沉积速率的目的。
        射频等离子体发生器等离子体内基团的相对谱线强度能够反映出气体的离解程度,同时也是金刚石沉积速率和质量的重要因素,上基片台作为尖部在微波电磁场中电场强度大,附近的离子发生激烈运动,并不断与其他粒子发生碰撞,使等离子体密度增强。高H谱线强度说明双基片结构下等离子体能产生浓度更高的H自由基,H自由基能刻蚀sp'C和石墨等非金刚石相,提高沉积金刚石的质量。
        相比于双基片结构,单基片台下各个位置基团强度都十分接近,说明双基片台结构具有集聚等离子体的作用,能使各基团向基片台范围内靠拢,在基片台范围内均匀性好,而基片台范围外则均匀性差,而单基片台对等离子体的集聚作用则较弱,等离子体更加发散。
        此外在双基片结构下,随着甲烷浓度增加,C2基团强度上升更加显著,能有效提高金刚石沉积速率;双基片结构下的射频等离子体发生器等离子体电子温度更低,内部粒子间的碰撞更为剧烈,且电子温度随气压上升而降低。

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  • 发布时间:2021-04-19 10:14
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射频等离子体发生器对双基片台结构具有集聚等离子体的作用:
        金刚石具有高的硬度、热导率、化学稳定性以及光学透过率等物理和化学性能,这些优异性能,使得金刚石在许多领域都可以作为一种理想材料。例如可以用作电子束引出窗口、高频高功率电子器件、高灵敏的表面声学波滤波器、切削工具等。

诚峰智造射频等离子体发生器
        射频等离子体发生器等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备金刚石开始, MPCVD法制备金刚石的优势变得十分明显,世界上高端的金刚石也基本都是通过MPCVD法制备而成,与其他生长方法相比,MPCVD法因具有无极放电、生长速率快、金刚石杂质少等优点,成为一种理想的生长金刚石的方法。
        近年来,MPCVD技术取得了很大进展,对金刚石沉积工艺参数影响的研究已经趋于成熟,但对MPCVD装置谐振腔的研究还有待进一步深人。微波谐振腔是MPCVD装置中的核心部件,不同的射频等离子体发生器微波谐振腔结构会影响电场强度及分布,从而影响等离子体状态,对金刚石沉积质量和速率有相应影响。MPCVD装置微波谐振腔的结构研究对于金刚石生长方面是具有价值的。
        常用的MPCVD法生长金刚石所用的谐振腔有不锈钢谐振腔式和石英钟罩式,石英钟罩式利于生长大面积的金刚石薄膜,但速率较慢且容易污染石英管,而不锈钢谐振腔式设备则具有生长速率快的特点。
        利用圆柱谐振腔式MPCVD装置可以通过提高沉积压力来提高等离子体密度,在基片台上实现金刚石膜的快速生长。改变石英管位置、腔体结构、调谐板灵活程度等方式达到增强功率密度的目的。把石英管设置在沉积台下方,增加谐振腔中调谐板与调谐活塞移动范围的方式,来达到减小等离子体污染,增加沉积速率的目的。
        射频等离子体发生器等离子体内基团的相对谱线强度能够反映出气体的离解程度,同时也是金刚石沉积速率和质量的重要因素,上基片台作为尖部在微波电磁场中电场强度大,附近的离子发生激烈运动,并不断与其他粒子发生碰撞,使等离子体密度增强。高H谱线强度说明双基片结构下等离子体能产生浓度更高的H自由基,H自由基能刻蚀sp'C和石墨等非金刚石相,提高沉积金刚石的质量。
        相比于双基片结构,单基片台下各个位置基团强度都十分接近,说明双基片台结构具有集聚等离子体的作用,能使各基团向基片台范围内靠拢,在基片台范围内均匀性好,而基片台范围外则均匀性差,而单基片台对等离子体的集聚作用则较弱,等离子体更加发散。
        此外在双基片结构下,随着甲烷浓度增加,C2基团强度上升更加显著,能有效提高金刚石沉积速率;双基片结构下的射频等离子体发生器等离子体电子温度更低,内部粒子间的碰撞更为剧烈,且电子温度随气压上升而降低。

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