2020-04-29
纳米金刚石注射技术下通过MPCVD方法有效生长用于光学应用的金刚石膜
行业资讯 来源:行业资讯 作者:沃特塞恩微波源

金刚石具有许多优异性能,包括从近紫外线到远红外线的宽带光学透明度、极致的硬度、化学稳定性和超高导热系数。因此,通过MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）方法制造的金刚石薄膜对于许多工业应用很有吸引力,如光学窗口和光学元素的保护/防反射涂层。在实际应用中，还需要少量的非金刚石碳在附着力强的光学基片上生长透明金刚石膜。



众所周知，晶粒尺寸从一微米到几微米的传统多晶金刚石膜有着粗糙的薄膜表面。这种粗糙的表面增加了光散射和大大降低了光学透明度。这个问题是可以克服的，无论是抛光的膜表面或采用纳米晶粒生长膜。但由于聚晶金刚石其极高的硬度和化学稳定性，用化学或机械抛光的方法似乎不切实际。 因此,对于光学应用，有几十纳米粒度特征和光滑的表面的薄纳米晶体的金刚石膜被认为是最适合的。那么，就需要衬底预处理来增加金刚石成核密度。



经过反复的实验验证后，先采用交替纳米金刚石注射技术对基底材料进行预处理增加成核密度，然后在MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）过程中能更有效地生长用于光学应用的金刚石膜。整个过程原理图如下：



MPCVD生长过程


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