采用热丝化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)制备金刚石薄膜时,对反应室温度场尤其是衬底温度的精确控制是沉积高质量 CVD 金刚石膜的主要难点之一。在现有 HF–650热丝 CVD设备的基础上进行优化研究,基于热反射原理,采用 Fluent 软件进行模拟仿真计算,据此提出了反应室温度场补偿装置,即：在热丝 CVD 设备基台表面与四周布置反射板。对改进后的设备进行试验对比分析。研究结果表明：利用温度场补偿装置使衬底温度波动从原本的9.3%缩小到3.0%,有效改善热丝CVD 系统衬底温度场的均匀性,并通过试验测试得到验证。用该装置制备的金刚石薄膜中金刚石与石墨的拉曼峰强度比值 I D/I G =4.33,说明金刚石成膜质量得到提高。
金刚石薄膜 温度场优化 热反射