利用微波電漿化學氣相沈積法在各種基板材質上合成鑽石

Abstract

利用微波電漿化學氣相沉積法，在微波出力320W，氫氣(H ) 流量為100cm /min ， 反應管內的壓力為3.3kPa，甲烷(CH )濃度0.6%的一定形成條件下，試探在各種基板 材質合成鑽石的可能性。因為Ti.Cr.Co.Ni 具有促進分解碳氫化合物的觸媒作用。所 以，在成長的初期會先形成碳化物或石墨，而難以形成鑽石。除此以外的基板材質， 都可能形成鑽石。又如TiN.Al O .Si N .β-siC之類的陶瓷基板上，也可能形成 鑽石。為了要形成膜狀的鑽石，不管是那一種材質，基板表面都需要先作刮痕處理。 不過，要在CrC 皮膜上析出則有困難。 另一方面，碳化物形成能弱的鐵基合金(SUS304. SUS410. SKD11. SCM440. SK2)因具 有促進分解碳氫化合物氣體(C H )的觸媒作用，當甲烷濃度在0.2%以上時，較容易 形成石墨，而甲烷濃度在0.2%以下時，因為基材中含有鉻(Cr)元素，所以容易產生碳 化鉻相。特別是若將基板旋予適當的熱處理，並精確地控制甲烷濃度，便可獲得一種 網狀碳化鉻相層。