다이아몬드박막의 성장속도와 품질은 CVD 다이아몬드 방법에서 주된 관심요소들이다. 현재 CVD법에 의한 다이아몬드 합성공정이 너무 느리고, 품질이 좋지 않기 때문에 많이 응용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 부분들에 대한 해결과 발견은 다이아몬드가 시장성을 갖추게 되는 결정적인 역할을 할 것이다. 먼저 산업적인 응용을 가능케 하기 위해서, 빠른 속도의 증착속도와 대면적의 고품질의 단결정 다이아몬드 ...
다이아몬드박막의 성장속도와 품질은 CVD 다이아몬드 방법에서 주된 관심요소들이다. 현재 CVD법에 의한 다이아몬드 합성공정이 너무 느리고, 품질이 좋지 않기 때문에 많이 응용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 부분들에 대한 해결과 발견은 다이아몬드가 시장성을 갖추게 되는 결정적인 역할을 할 것이다. 먼저 산업적인 응용을 가능케 하기 위해서, 빠른 속도의 증착속도와 대면적의 고품질의 단결정 다이아몬드 박막을 생산하는 것이 시급하며, 이를 위해 많은 연구가들이 최적의 조건을 찾고자 시도해오고 있다. 그리고 Si 기판위에 다이아몬드를 이종에피성장법을 1992년 이후부터 시행해 오고 있으며, 점점 발전되고 있다. 경면의 기판위에 낮은 핵생성밀도는 격자부정합과 높은 표면에너지를 들 수 있고, 다이아몬드가 이종에피성장하는데 주된 어려움 중의 하나로 들 수 있다. 전처리공정을 하지 않은 경면의 Si 기판위의 다이아몬드 핵생성 밀도는 약 10⁴cm^-2이라고 보고 되어져 있다. 기판핵생성의 증가는 초기 핵생성속도의 증가로 인한 것이고, 비다이아몬드성장은 증착온도를 낮추는 데 기인한다고 보고 되어졌다. 스크래칭, 음전하 부가방법, 증착조건들의 변화 등 많은 방법들이 다이아몬드 핵생성을 고양시키기 위해 연구되어져 왔다. 이중 아르곤기체의 첨가는 다이아몬드의 질적 특성을 증가시킨다고 보고 되었다. 증착속도를 높이고 고품질의 다이아몬드 박막을 제조하기 위해 진공상태에서 Si(100)을 통전가열하여 전처리 한 후 아르곤가스를 혼합하는 방법을 사용하였다. 다이아몬드 박막은 XPS, SEM, and Micro Raman 등으로 특성을 분석하였다.
다이아몬드박막의 성장속도와 품질은 CVD 다이아몬드 방법에서 주된 관심요소들이다. 현재 CVD법에 의한 다이아몬드 합성공정이 너무 느리고, 품질이 좋지 않기 때문에 많이 응용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 부분들에 대한 해결과 발견은 다이아몬드가 시장성을 갖추게 되는 결정적인 역할을 할 것이다. 먼저 산업적인 응용을 가능케 하기 위해서, 빠른 속도의 증착속도와 대면적의 고품질의 단결정 다이아몬드 박막을 생산하는 것이 시급하며, 이를 위해 많은 연구가들이 최적의 조건을 찾고자 시도해오고 있다. 그리고 Si 기판위에 다이아몬드를 이종에피성장법을 1992년 이후부터 시행해 오고 있으며, 점점 발전되고 있다. 경면의 기판위에 낮은 핵생성밀도는 격자부정합과 높은 표면에너지를 들 수 있고, 다이아몬드가 이종에피성장하는데 주된 어려움 중의 하나로 들 수 있다. 전처리공정을 하지 않은 경면의 Si 기판위의 다이아몬드 핵생성 밀도는 약 10⁴cm^-2이라고 보고 되어져 있다. 기판핵생성의 증가는 초기 핵생성속도의 증가로 인한 것이고, 비다이아몬드성장은 증착온도를 낮추는 데 기인한다고 보고 되어졌다. 스크래칭, 음전하 부가방법, 증착조건들의 변화 등 많은 방법들이 다이아몬드 핵생성을 고양시키기 위해 연구되어져 왔다. 이중 아르곤기체의 첨가는 다이아몬드의 질적 특성을 증가시킨다고 보고 되었다. 증착속도를 높이고 고품질의 다이아몬드 박막을 제조하기 위해 진공상태에서 Si(100)을 통전가열하여 전처리 한 후 아르곤가스를 혼합하는 방법을 사용하였다. 다이아몬드 박막은 XPS, SEM, and Micro Raman 등으로 특성을 분석하였다.
The quality and the growth rate of diamond film are the main concerned factors in the chemical vapor deposition (CVD) of diamond, Many applications for diamond are not feasible because the current growth process is too slow and the quality is too poor. Solutions and findings to these factors will be...
The quality and the growth rate of diamond film are the main concerned factors in the chemical vapor deposition (CVD) of diamond, Many applications for diamond are not feasible because the current growth process is too slow and the quality is too poor. Solutions and findings to these factors will be critical if diamond is to find wide applications in the market place. To make an industrial application possible, many researchers have attempted to find out the optimal condition to produce high-quality singlecrystalline diamond films on large-area with high growth rate. Heteroepitaxial growth of diamond films on Si substrates has been achieved since 1992 [1-3] and is improving day by day. The low nucleation density on polished substrates due to lattice mismatching and high surface energy of diamond is considered as one of the main difficulties of diamond heteroepitaxy. The nucleation density of diamond on the mirror polished silicon substrate, without any pretreatment, has been reported about 10⁴cm-² [4]. Enhancement of the seeding nucleation results in the increase of the initial growth rates, and hence enables reduction in deposition temperatures, which is important in diamond growth on non-diamond substrates [5]. Many methods have been researched in order to enhance diamond nucleation via scratching, biasing, various deposition conditions and so on. The addition of argon was found to increase the quality of the diamond [6]. Therefore, in order to increase the growth rate and the quality of the diamond films grown by hot-filament CVD, it is suggested to use Si (100) substrate pretreated by special electrical current in high vacuum and to use Argon in gaseous mixture during nucleation and growth processes. The diamond films were characterized by XPS, SEM and Micro Raman scattering.
The quality and the growth rate of diamond film are the main concerned factors in the chemical vapor deposition (CVD) of diamond, Many applications for diamond are not feasible because the current growth process is too slow and the quality is too poor. Solutions and findings to these factors will be critical if diamond is to find wide applications in the market place. To make an industrial application possible, many researchers have attempted to find out the optimal condition to produce high-quality singlecrystalline diamond films on large-area with high growth rate. Heteroepitaxial growth of diamond films on Si substrates has been achieved since 1992 [1-3] and is improving day by day. The low nucleation density on polished substrates due to lattice mismatching and high surface energy of diamond is considered as one of the main difficulties of diamond heteroepitaxy. The nucleation density of diamond on the mirror polished silicon substrate, without any pretreatment, has been reported about 10⁴cm-² [4]. Enhancement of the seeding nucleation results in the increase of the initial growth rates, and hence enables reduction in deposition temperatures, which is important in diamond growth on non-diamond substrates [5]. Many methods have been researched in order to enhance diamond nucleation via scratching, biasing, various deposition conditions and so on. The addition of argon was found to increase the quality of the diamond [6]. Therefore, in order to increase the growth rate and the quality of the diamond films grown by hot-filament CVD, it is suggested to use Si (100) substrate pretreated by special electrical current in high vacuum and to use Argon in gaseous mixture during nucleation and growth processes. The diamond films were characterized by XPS, SEM and Micro Raman scattering.
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