氢等离子作用下Fe、Co对金刚石膜刻蚀的研究

作者:满卫东;陈朋;吴宇琼;吕继磊;董维;朱金凤 刊名:真空与低温 上传者:郑京玉

【摘要】金刚石具有很高的硬度,加工困难,为寻找一种刻蚀效率较高的材料,利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,在氢等离子体作用下,研究了Fe、Co对CVD金刚石膜表面的刻蚀效率。用SEM观察刻蚀效果,用Raman光谱对其表面结构进行表征。结果表明:在氢等离子体的作用下,Fe、Co对金刚石表面都有明显的腐蚀作用,其中Fe的刻蚀速率较高,并且可以通过对溶碳材料的厚度控制,来实现对刻蚀速率与刻蚀量的有效控制。对刻蚀后的样品用混合酸及丙酮处理后,得到了可与原始金刚石相媲美的质量。

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氢等离子作用下 Fe、Co 对金刚石膜刻蚀的研究 满卫东 1,陈 朋 1,吴宇琼 2,吕继磊 1,董 维 1,朱金凤 1 (1. 武汉工程大学 湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,湖北 武汉 430073; 2. 江汉大学 化学与环境学院,湖北 武汉,430056) 摘 要:金刚石具有很高的硬度,加工困难,为寻找一种刻蚀效率较高的材料,利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,在氢等离子体作用下,研究了 Fe、Co 对 CVD 金刚石膜表面的刻蚀效率。用 SEM观察刻蚀效果,用 Raman 光谱对其表面结构进行表征。结果表明:在氢等离子体的作用下, Fe、Co 对金刚石表面都有明显的腐蚀作用,其中 Fe 的刻蚀速率较高,并且可以通过对溶碳材料的厚度控制,来实现对刻蚀速率与刻蚀量的有效控制。对刻蚀后的样品用混合酸及丙酮处理后,得到了可与原始金刚石相媲美的质量。 关键词:金刚石膜;溶碳材料;刻蚀;MPCVD 中图分类号:O484 文献标识码: A 文章编号:1006- 7086(2011)01- 0017- 06 DOI:10.3969/j.issn.1006-7086.2011.01.004 THE GRAPHITIZATION EFFECT OF DISSOLVED CARBON MATERIAL-FE , CO ON THE CHEMICAL VAPOR-DEPOSITED DIAMOND FILMS UNDER THE EFFECT HYDROGEN PLASMA MAN Wei-dong1 , CHEN Peng1,WU Yu-qiong2, LV Ji-lei1,DONG Wei1, ZHU Jin-feng1 (1. Provincial Key Laboratory of Plasma Chemistry and Advanced Materials, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, China; 2. School of Chemistry and Environmental Engineering, Jianghan University, Wuhan 430056,China) Abstract:As a promising electrical material, CVD diamond with the unique chemical properties is difficult to be etched and fabricated. In the paper, for the purpose of finding a suitable etching material, a certain thickness of polycrystalline diamondfilmsweresynthesizedinsiliconbymicrowaveplasmachemicalvapordeposition (MPCVD)and then under the hydrogenplasmaandthegraphitizationeffectofdissolvedcarbonmaterial-Fe,Co,thecorrosiveactionofFe,Coonthe surfaceofdiamondfilmwasinvestigated.Afteretchingthediamondfilmssurface,the samples were cleaned with mi

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