利用加磁場ECR電漿CVD法合成鑽石及類鑽石薄膜之研究(III)

Abstract

鑽石,是宇宙間所有物質中硬度(約Hv10,000kg/mm/ sup 2/)最高者,同時具有超熱傳導性質(約24Watt/□- cm:約銅的5倍)和絕緣性(約10/sup 13/ .sim. 10/sup 16/ .OMEGA. cm/15□)及光學透光度(紫外線,可視線及紅 外線範圍)均呈透明.除此,鑽石還具有高耐藥品性 ,低摩擦係數及高音波傳播速度.若在鑽石中浸加 不純物P或B等還能使其半導體化(高溫半導體)等, 擁有其他材料所沒有的許多特性.在電子工業與 國防工業用途上深具價值.是一項極有前瞻性及 被期待的重要新材料之一.近年,有幾種不同的合成高品質鑽石薄膜技術被 開發及應用.例如,熱燈絲CVD(熱電子CVD)法,高周波 電漿CVD法,微波電漿CVD法,DC熱電漿CVD法,DC電漿噴 射CVD法等,這些方法實現了在低溫,低壓(10 200Torr )下合成鑽石的夢.但這些方法因受反應與放電面積所限,而無法獲 得均一性的大面積薄膜.因此利用低壓合成法則 能解決這些問題.因為利用降低壓力能使電子的 平均自由程增長,而增加電漿(離子)的密度.換言 之,利用磁控產生大面積的高能量ECR(ElectronCyclotron Resonance)電漿,能達到合成鑽石薄膜低溫化 及大面積化效果.