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射频等离子体表面处理仪内官能团的谱线强度体现出气体的离解程度

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发布时间：

2022-03-15

射频等离子体表面处理仪内官能团的谱线强度体现出气体的离解程度：
借助柱体谐振腔式MPCVD装备可以根据增强沉积压力来增强等离子体密度，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。
      射频等离子体表面处理仪内官能团的相对谱线强度可以体现出气体的离解程度，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，增强沉积金刚石的质量。
      相比于双基片结构，单基片台下各个位置官能团强度都十分接近，说明双基片台结构具有集聚等离子体的作用，能使各官能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，等离子体表面处理仪更加发散。
      此外在双基片结构下，随着甲烷浓度增加，C2官能团强度上升更加显著，能有效增强金刚石沉积速率；双基片结构下的射频等离子体表面处理仪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。