21
2023
-
09
使用金刚石沉积设备的MPCVD法制备金刚石的发展现状
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金刚石综合性能优异，在力学、光学、电化学等方面都具有优异的性能。这使其已成为当代工业发展必不可少的材料之一，在机械制造、国防科技、电子信息等领域的应用日益广泛。
金刚石综合性能优异，在力学、光学、电化学等方面都具有优异的性能。这使其已成为当代工业发展必不可少的材料之一，在机械制造、国防科技、电子信息等领域的应用日益广泛。
由于天然金刚石的产量和成本限制，工业用金刚石主要是利用金刚石沉积设备进行人工合成。早期，人造金刚石主要应用于切削、研磨、钻探等传统工业领域。随着技术的发展，金刚石除了力学性能以外的其他优异功能特性也受到了关注，并开始研究发掘新的应用领域。目前，在量子通信/计算、光学窗口、半导体等前沿科技领域，金刚石都备受关注。而利用金刚石沉积设备制作出大尺寸、高纯度、高质量、可掺杂的单晶金刚石，是其在上述领域大规模应用的前提。
微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法由于在大尺寸、高品质金刚石制备方面优势更明显，是当前研究和制备高质量和多领域应用金刚石的方法。
在MPCVD单晶外延生长过程中，生长表面逐渐缩小，这限制了大尺寸单晶金刚石的制备。为了扩大单晶尺寸，目前的方法主要有：同质单晶衬底上的马赛克拼接法、异质衬底上的侧向外延生长法、重复拼接法、三维生长法等。但使用这几种方法制备大尺寸单晶金刚石仍然存在不少问题需要解决，利用金刚石沉积设备的MPCVD法制备大尺寸、高质量金刚石的工艺技术依然存在较大的改善空间。
金刚石沉积设备
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