微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法因其独特的优势被认为是制备高质量金刚石膜的首选方法.本实验对圆柱形MPCVD装置谐振腔中的电场分布及强度进行了数值模拟,在此基础上,在自行研制的圆柱形单模MPCVD装置上,进行了等离子体放电和金刚石膜的制备.结果表明:在输入功率仅为100 W的情况下,自行研制的圆柱形单模MPCVD装置的基片上方模拟计算得到的最高电场强度可达3.0×105V/m,即电场具有较好的聚焦能力,石英板式窗口的设计避免了等离子体的刻蚀.同时,在直径50 mm硅片上进行了微米及纳米金刚石膜的生长研究,沉积出高质量金刚石膜.研究结果为MPCVD装置的研制提供了理论指导.
MPCVD装置 单模 数值模拟 金刚石膜