直流电弧等离子喷射化学气相沉积金刚石膜是一种先进的人工合成技术.其成膜面积大,均匀性好,质量高,沉积速率快,产业化前景非常广阔.但在其生产过程中,所需要的气体消耗量很大,生产成本较高,在相当程度上制约了生产规模的进一步扩大.经过分析和实验,发现沉积系统所使用的各类气体中,用量最大、价格最昂贵的氢气和氩气在整个沉积过程的前后并没有发生任何变化.如果措施得当,经回收利用后可以大幅降低生产成本.针对这个问题,我们设计了一种半开放式气体循环沉积系统并已经投入生产应用,与开放式沉积系统相比,其气体消耗量减少了80%,显著降低了金刚石膜的生产成本,所制备的高质量CVD金刚石膜,热导率可达20 W/(cm·K)以上,磨耗比可达40万以上,工业级别CVD金刚石膜,根据产品的不同要求,生产速率可达10～25μm·h-1,自支撑膜厚度为300～3000μm,大大促进了人造金刚石膜的大规模产业化发展.
直流电弧等离子喷射法 化学气相沉积 气体循环 生产成本 气体消耗量