硼掺杂对微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜高择优取向生长的影响

作     者：谷继腾 杨扬 唐永炳 张文军 GU Jiteng YANG Yang TANG Yongbing ZHANG Wenjun

作者机构：中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心深圳518055 

出 版 物：《集成技术》 (Journal of Integration Technology)

年 卷 期：2017年第6卷第4期

页      面：61-69页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51402344) 广东省创新团队项目(2013C090) 深圳市技术创新计划技术攻关项目(JSGG20160301173854530) 深圳市海外高层次人才创新创业计划(KQJSCX20160301145319) 深圳市基础研究项目(JCYJ20160122143847150) 

主　　题：择优取向 微观形貌 硼掺杂金刚石 二次形核 

摘      要：硼(B)掺杂金刚石薄膜因其优异的电化学性能在电化学传感领域获得了广泛的应用。文章采用微波等离子体化学气相沉积法制备硼掺杂金刚石薄膜,通过硼/碳(B/C)比例和工艺参数的调节,成功制备了具备(100)择优取向的金刚石薄膜,分析了B元素影响(100)晶面形成的机理,并进一步探讨了衬底温度、碳源浓度对金刚石薄膜微观形貌的影响。实验发现:B/C比例浓度对金刚石薄膜形貌的影响要大于温度、CH_4浓度等其他参数,尤其当B/C=4 000 ppm时,形成的四面体形状金刚石颗粒质量最好,晶棱清晰可见,晶面光滑平整;当B/C浓度恒定时,温度与CH_4浓度对金刚石薄膜的影响都是通过影响二次形核密度实现的。研究表明,通过适合的硼掺杂比例可以实现高择优取向金刚石薄膜电极的制备。