RU2653036C2 - Способ осаждения алмазных плёнок из термически активированной смеси газов и реактор для его реализации - Google Patents
Способ осаждения алмазных плёнок из термически активированной смеси газов и реактор для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653036C2 RU2653036C2 RU2016134653A RU2016134653A RU2653036C2 RU 2653036 C2 RU2653036 C2 RU 2653036C2 RU 2016134653 A RU2016134653 A RU 2016134653A RU 2016134653 A RU2016134653 A RU 2016134653A RU 2653036 C2 RU2653036 C2 RU 2653036C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- tube
- cylindrical channel
- activator
- gas mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 44
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 2
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N rhenium tungsten Chemical compound [W].[Re] DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
- C23C16/27—Diamond only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения искусственных алмазов методом химического газофазного осаждения, в частности, связано с активацией потока смеси нейтральных газов нагретыми металлическими поверхностями и может быть использовано в электронике, приборостроении, на предприятиях, производящих алмазный инструмент. Способ осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси включает активирование газовой смеси, содержащей водород и метан, посредством металлического активатора и осаждение пленки на нагретой подложке. Активирование упомянутой газовой смеси проводят в металлическом активаторе, состоящем из медного охлаждаемого водой полированного изнутри корпуса и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов. Внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в упомянутом корпусе. В пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал, и корпусом металлического активатора подают аргон, в пространство между трубками, образующими внутренний и внешний цилиндрические каналы, подают водород, а по трубкам, образующим внутренний цилиндрический канал, подают смесь водорода и метана. Активирование упомянутой смеси проводят путем нагрева стенки внешнего цилиндрического канала, образованной упомянутой омически нагреваемой трубкой. Реактор для осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси содержит вакуумную камеру и расположенные в ней металлический активатор и подложкодержатель. Металлический активатор состоит из медного охлаждаемого водой корпуса, внутренняя поверхность которого отполирована, и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов. Внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в медном корпусе активатора. Обеспечивается создание способа и устройства для осаждения алмазных пленок из термически активированной смеси газов, обеспечивающих высокую скорость осаждения, высокое качество получаемых алмазных пленок и максимальное сокращение теплопотерь. 2 н.п. ф-лы, 1ил., 1пр.
Description
Изобретение относится к области получения искусственных алмазов методом химического газофазного осаждения, в частности, связано с активацией потока смеси нейтральных газов нагретыми металлическими поверхностями и может быть использовано в электронике, приборостроении, на предприятиях, производящих алмазный инструмент.
Известные способы получения алмазных покрытий методом газофазного осаждения с активацией нагретой нитью смеси водорода и углеродосодержащего газа можно рассматривать в качестве аналогов предлагаемого способа. Общий принцип их работы состоит в том, что газовая смесь претерпевает активацию в области нагретых до высокой температуры (2000-2300°C) проволок из тугоплавких металлов. Далее продукты активации диффундируют к нагреваемой подложке и осаждаются на ней.
Недостатками данных решений являются: относительно малые скорости осаждения и малая площадь воздействия металлического нагревателя при однократном столкновении углеводородных молекул, ввиду чего не обеспечивается высокая степень разложения газа.
Известен способ выращивания алмазных частиц из метан-водородной смеси (S. Matsumoto, Y. Sato, М. Tatsumi, N. Setaka, Growth of diamond particles from methane-hydrogen gas, J. Mater. Sci. 17 (1982) 3106-3112), включающий нагрев и активацию газовой смеси водорода и метана на поверхностях металлического активатора, состоящего из вольфрамовых проволочек. Характерные условия осаждения: концентрация метана 1% по объему; температура нагрева подложки - в диапазоне 700-1000°C, а проволочек - 2000°C; давление в камере осаждения 10-100 Торр.
Недостатками этого способа являются:
1) малая скорость объемных потоков смеси газов-предшественников, что ограничивает общее количество подводимых к подложке веществ, используемых при образовании алмазных частиц;
2) малая площадь воздействия металлического активатора.
Наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в работе (Спицын Б.В. Химическая кристаллизация алмаза, дисс. д.х.н. М., 1993), в котором осуществляется подача водорода с объемным расходом 67 ст. см3/мин при давлении 750 Торр через металлический активатор, представляющий собой нагреваемую до 1900-2000°C вольфрамовую трубку, нагрев трубки производится внешним вольфрамовым нагревателем. На выходе из трубки добавляется метан через водоохлаждаемый питатель в таком количестве, чтобы в зоне кристаллизации его концентрация составляла 5% по объему. В способе потери тепла предотвращаются установкой молибденового экрана. Температура нагрева подложки примерно 1050°C.
Недостатком этого способа является то, что при боковой подаче углеродосодержащего газа в поток водорода возникает существенная зависимость характера смешения и взаимодействия метана с активированным водородом от параметров осаждения, которая приводит к случайному распределению продуктов синтеза и, как следствие, росту алмазного покрытия.
Известно устройство для получения алмазных пленок методом газофазного синтеза (патент РФ №2158037, 1996 г., H01J 9/02, Н01J 1/30), которое включает металлический активатор и подложку, расположенные внутри вакуумной камеры, изготовленной из кварцевой трубы. Металлический активатор включает металлическую нить, сетчатый металлический экран. Экран устанавливается между металлической нитью и подложкой. Металлическую нить нагревают до 1800-2800°C, подложку - до 600-1000°C, сетчатый экран - до 800-2000°C. Концентрация метана 2-8% по объему в газовом потоке. Давление газовой смеси 5-300 Торр.
Недостатком этого устройства является отсутствие защиты от теплопотерь.
Наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в работе (Спицын Б.В. Химическая кристаллизация алмаза, дисс. д.х.н. М., 1993), содержащее металлический активатор, представляющий собой нагреваемую вольфрамовую трубку, внешний вольфрамовый нагреватель, молибденовый экран, боковой водоохлаждаемый питатель для подачи метана. Осаждение производится при концентрации метана 5% по объему. Температура нагрева подложки примерно 1050°C. Температура активирующей вольфрамовой трубки до 2000°C.
Недостатком этого устройства является малая эффективность решений по сокращению теплопотерь.
Задачей заявляемого изобретения является создание способа и устройства для осаждения алмазных пленок из термически активированной смеси газов, обеспечивающих высокую скорость осаждения, высокое качество получаемых алмазных пленок и максимальное сокращение теплопотерь.
Поставленная задача решается тем, что в способе осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси, включающем активирование газовой смеси, содержащей водород и метан, посредством металлического активатора и осаждение пленки на нагретой подложке, согласно изобретению активирование упомянутой газовой смеси проводят в металлическом активаторе, состоящем из медного охлаждаемого водой полированного изнутри корпуса и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов, при этом внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в упомянутом корпусе, причем в пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал, и корпусом металлического активатора подают аргон, в пространство между трубками, образующими внутренний и внешний цилиндрические каналы, подают водород, а по трубкам, образующим внутренний цилиндрический канал, подают смесь водорода и метана, причем активирование упомянутой газовой смеси проводят путем нагрева стенки внешнего цилиндрического канала, образованной упомянутой омически нагреваемой трубкой.
Поставленная задача решается тем, что в реакторе для осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси, содержащем вакуумную камеру и расположенные в ней металлический активатор и подложкодержатель, согласно изобретению металлический активатор состоит из медного охлаждаемого водой корпуса, внутренняя поверхность которого отполирована, и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов, при этом внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в медном корпусе активатора.
Для увеличения площади взаимодействия активирующей поверхности и смеси газов металлический активатор выполнен в виде двух соосных цилиндрических каналов с длиной, в три и более раз превышающей диаметр. При параметрах, используемых при осаждении алмазных пленок, происходит интенсивное воздействие металлического активатора на смесь газов. Объемные расходы газов таковы, что скорость газового потока на выходе из каналов является околозвуковой. Высокая скорость потока газов и большая площадь воздействия металлического активатора обеспечивают высокую скорость осаждения и глубокое разложение газов, что, в свою очередь, повышает качество получаемых алмазных пленок. На качество пленок также влияет дополнительная подача водорода. Сокращение теплопотерь осуществляется за счет полировки внутренней поверхности медного корпуса активатора и использования аргона, который подается в пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал, и корпусом активатора для предотвращения избыточного проникновения водорода и метана в эту область.
На фиг. 1 представлен общий вид реактора для осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси.
Реактор содержит вакуумную камеру 15 и расположенные в ней металлический активатор и подложкодержатель 13. Металлический активатор состоит из медного корпуса 7 и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов. Внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки 1 с рабочим диаметром 2-3 мм и кварцевой трубки 2. Внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки 12 с рабочим диаметром 6 мм, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки 3. Кварцевая трубка 2 установлена внутри молибденовой трубки 3 с помощью гибкого силиконового изолятора 4. По внутреннему цилиндрическому каналу через вход 16 предусмотрена подача смеси водорода и метана, по внешнему через вход 10 - водорода. Питание осуществляется посредством молибденовых контактных проводов 5, присоединенных к источнику питания. Молибденовая трубка 3 с помощью керамического изолятора 6 установлена в медном полированном изнутри корпусе 7, который охлаждается водой, поступающей по входам 8. В медном корпусе 7 установлен вход 9 для подачи теплоизолирующего аргона. В корпусе 7 в керамической соломке установлена вольфрам-рениевая термопара 11. В варианте раздельной подачи смесь водорода и метана подается по внутреннему цилиндрическому каналу, а водород - по внешнему. В варианте совместной подачи внутренний цилиндрический канал может быть удален (тем самым можно получать пленки с различными характеристиками). Осаждение производится на подложку 14, закрепленную на подложкодержателе 13.
Способ осуществляется следующим образом.
Вакуумная камера 15, в которой располагается металлический активатор и подложкодержатель 13, откачивается до давления 0,01 Торр. Затем подается питание на металлический активатор и подложкодержатель 13. Выставляются необходимые температуры подложки 14 (от 450 до 1100°С) и трубок 1 и 12 (от 1900 до 2300°С). Далее в пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал, и корпусом 7 через вход 9 подают теплоизолирующий аргон (300 ст. см3/мин). Далее при требуемых значениях и соотношениях объемных расходов (общий расход до 3000 ст. см3/мин) в металлический активатор подают через входы 16 и 10, соответственно, по внутреннему и внешнему цилиндрическим каналам водород. Затем устанавливается необходимое давление в камере (до 50 Торр).
По достижении стационарных значений температур и давления во внутренний цилиндрический канал дополнительно подают метан при значениях концентрации до 5% по объему к расходу смеси газов в канале. Это служит началом процесса осаждения алмазной пленки. По завершении осаждения подача метана прекращается. Производится отжиг пленки в водороде при тех же параметрах, что использовались в эксперименте. Далее производится последовательное отключение питания металлического активатора и подложкодержателя 13. Камера откачивается до минимального значения давления 0,01 Торр. После установления комнатной температуры на подложке 14 и в металлическом активаторе подложка 14 извлекается.
Пример реализации способа при осаждении алмазной пленки.
Омически нагреваемая трубка выполнялась из вольфрамовой фольги толщиной 0,03 мм и длиной 30 мм. Ее нагрев производился до температуры 2300°С током порядка 110 А при напряжении порядка 5 В. Медный корпус охлаждался водой с расходом 5000 ст. см3/мин. В пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал и корпусом подавался аргон с расходом 300 ст. см3/мин. Температура омически нагреваемой трубки оценивалась предварительной тарировкой при установке вольфрам-рениевой термопары с диаметром проводов 0,1 мм. В качестве подложки использовалась молибденовая шайба диаметром 25 мм и толщиной 2 мм. Температура подложки при осаждении - 1000°С. Расстояние от выхода канала до поверхности подложки 10 мм. Расход водорода по внешнему цилиндрическому каналу составлял 1500 ст. см3/мин, по внутреннему - 1500 ст. см3/мин. Концентрация метана в смеси - 1% по объему. Давление в камере 20 Торр.
В результате образовалась микро- и нанокристаллическая алмазная пленка. Данные по структуре пленки были получены методами электронной микроскопии, комбинационного рассеяния света и рентгеновской спектрометрии.
Использование данного изобретения позволяет обеспечить высокую скорость осаждения, высокое качество получаемых алмазных пленок и максимальное сокращение теплопотерь.
Claims (2)
1. Способ осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси, включающий активирование газовой смеси, содержащей водород и метан, посредством металлического активатора и осаждение пленки на нагретой подложке, отличающийся тем, что активирование упомянутой газовой смеси проводят в металлическом активаторе, состоящем из медного охлаждаемого водой полированного изнутри корпуса и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов, при этом внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в упомянутом корпусе, причем в пространство между трубками, образующими внешний цилиндрический канал, и корпусом металлического активатора подают аргон, в пространство между трубками, образующими внутренний и внешний цилиндрические каналы, подают водород, а по трубкам, образующим внутренний цилиндрический канал, подают смесь водорода и метана, причем активирование упомянутой смеси проводят путем нагрева стенки, образованной упомянутой омически нагреваемой трубкой.
2. Реактор для осаждения алмазных пленок из термически активированной газовой смеси, содержащий вакуумную камеру и расположенные в ней металлический активатор и подложкодержатель, отличающийся тем, что металлический активатор состоит из медного охлаждаемого водой корпуса, внутренняя поверхность которого отполирована, и трубок, установленных с образованием двух соосных цилиндрических каналов, при этом внутренний цилиндрический канал образован стенками металлической трубки и кварцевой трубки, внешний цилиндрический канал образован стенками омически нагреваемой трубки, изготовленной из тугоплавкого металла, и молибденовой трубки, установленной с помощью керамического изолятора в медном корпусе активатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016134653A RU2653036C2 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ осаждения алмазных плёнок из термически активированной смеси газов и реактор для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016134653A RU2653036C2 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ осаждения алмазных плёнок из термически активированной смеси газов и реактор для его реализации |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016134653A3 RU2016134653A3 (ru) | 2018-03-01 |
| RU2016134653A RU2016134653A (ru) | 2018-03-01 |
| RU2653036C2 true RU2653036C2 (ru) | 2018-05-04 |
Family
ID=61597144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016134653A RU2653036C2 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ осаждения алмазных плёнок из термически активированной смеси газов и реактор для его реализации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2653036C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722914C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Оксифилм" (ООО "Оксифилм") | Питатель для подачи летучих соединений в реакторы химического газофазного осаждения |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992082A (en) * | 1989-01-12 | 1991-02-12 | Ford Motor Company | Method of toughening diamond coated tools |
| RU2041164C1 (ru) * | 1991-05-16 | 1995-08-09 | УТП Швайсматериал ГмбХ унд Ко., КГ | Способ изготовления поликристаллических алмазных слоев (варианты) |
| RU2158037C2 (ru) * | 1996-07-16 | 2000-10-20 | ООО "Высокие технологии" | Способ получения алмазных пленок методом газофазного синтеза |
| RU2572652C2 (ru) * | 2010-07-30 | 2016-01-20 | Диаротек | Способ синтеза материала, в частности алмаза, посредством химического осаждения из паровой фазы, а также устройство для реализации этого способа |
-
2016
- 2016-08-24 RU RU2016134653A patent/RU2653036C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992082A (en) * | 1989-01-12 | 1991-02-12 | Ford Motor Company | Method of toughening diamond coated tools |
| RU2041164C1 (ru) * | 1991-05-16 | 1995-08-09 | УТП Швайсматериал ГмбХ унд Ко., КГ | Способ изготовления поликристаллических алмазных слоев (варианты) |
| RU2158037C2 (ru) * | 1996-07-16 | 2000-10-20 | ООО "Высокие технологии" | Способ получения алмазных пленок методом газофазного синтеза |
| RU2572652C2 (ru) * | 2010-07-30 | 2016-01-20 | Диаротек | Способ синтеза материала, в частности алмаза, посредством химического осаждения из паровой фазы, а также устройство для реализации этого способа |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722914C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Оксифилм" (ООО "Оксифилм") | Питатель для подачи летучих соединений в реакторы химического газофазного осаждения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016134653A3 (ru) | 2018-03-01 |
| RU2016134653A (ru) | 2018-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102109305B1 (ko) | 탄소 층을 도포하기 위한 장치 및 방법 | |
| JPS61222534A (ja) | 表面処理方法および装置 | |
| JP2015518088A (ja) | マイクロ波プラズマ化学気相成長装置 | |
| Linnik et al. | Application of optical emission spectroscopy for the determination of optimal CVD diamond growth parameters in abnormal glow discharge plasma | |
| CN110396675B (zh) | 一种等离子体增强化学气相沉积金属薄膜的制备方法 | |
| Linnik et al. | Processes and parameters of diamond films deposition in AC glow discharge | |
| CN102320606B (zh) | 一种生长纳米晶硅粉体的方法 | |
| Emel’yanov et al. | Deposition of diamond structures from interacting gas jets | |
| CN105839071A (zh) | 双频电感耦合射频等离子体喷射沉积金刚石的方法 | |
| JP2023506372A (ja) | ２次元の層のためのｃｖｄリアクタの使用 | |
| García-Céspedes et al. | Carbon nanotubes grown by asymmetric bipolar pulsed-DC PECVD | |
| Iqbal et al. | A comparative study on finding an effective root for the introduction of hydrogen into microplasma during diamond growth | |
| US6558742B1 (en) | Method of hot-filament chemical vapor deposition of diamond | |
| JPS61163195A (ja) | ダイヤモンド気相合成法及びその装置 | |
| CN101195909A (zh) | 直流等离子体化学气相沉积设备 | |
| CN213624376U (zh) | 一种化学气相沉积装置 | |
| CN102260908A (zh) | 一种生长纳米晶硅粉体的装置 | |
| RU214891U1 (ru) | Устройство для газоструйного осаждения алмазных покрытий | |
| TWI457277B (zh) | 石墨烯製備系統及方法 | |
| RU2465372C1 (ru) | Устройство для получения тонких пленок нитридных соединений | |
| RU2792526C1 (ru) | Устройство для нанесения алмазных покрытий | |
| CN108505015B (zh) | 电感耦合等离子体沉积金刚石的方法 | |
| CN206901777U (zh) | 一种用于沉积制备金刚石的反应器 | |
| Dimitrov et al. | Plasma reactor for deposition of carbon nanowalls at atmospheric pressure | |
| ES2609511B1 (es) | Dispositivo y método para la síntesis de grafeno en polvo a partir de una fuente de carbono |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20201124 |