Depozice nanokrystalických diamantových vrstev metodou PECVD v mikrovlnném reaktoru typu ASTEX

0083073 - ÚPT 2007 RIV CZ cze C - Conference Paper (international conference)
Jašek, O. - Karásková, M. - Buršíková, V. - Zajíčková, L. - Franta, D. - Frgala, Z. - Matějková, Jiřina - Rek, Antonín - Klapetek, P. - Buršík, Jiří
Depozice nanokrystalických diamantových vrstev metodou PECVD v mikrovlnném reaktoru typu ASTEX.
[Nanocrystalline diamond films deposition by PECVD in ASTEX type microwave reactor.]
Moderní trendy ve fyzice plazmatu a pevných látek II. Brno: MU, 2006, s. 133-138. ISBN 80-210-4195-1.
[Moderní trendy ve fyzice plazmatu a pevných látek II. Hustopeče (CZ), 19.10.2006]
R&D Projects: GA ČR(CZ) GA202/05/0607
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20650511; CEZ:AV0Z20410507
Keywords : nanocrystalline diamond * PECVD * microwave discharge
Subject RIV: JA - Electronics ; Optoelectronics, Electrical Engineering

Nanokrystalické diamantové (NCD) vrstvy byly připraveny depozicí z plynné fáze (CVD) za nízkého tlaku v mikrovlnném plazmatu generovaném v reaktou typu ASTEX. Vrstvy byly připraveny na křemíkových substrátech s orientací (111) ze směsi metanu (9 procent) a vodíku při teplotě substrátu 1090 K. Dodávaný mikrovlnný výkon (2,45 GHz) byl 850 W a pracovní tlak činil 7,5 kPa. Pro účel nukleace byl substrát vystaven vysokofrekvenčnímu výboji, který vytvářel samopředpětí -125 V. Připravené vrstvy vykazovaly velmi malou drsnost (kvadratická odchylka výšek 9,1 nm) a tvrdost a elastický modul dosahovaly hodnot 70 a 375 GPa. Optické konstanty byly určeny pomocí elipsometrie a měření reflexe a vyhodnoceny na základě Rayleigh-Riceovi teorie a disperzního modelu založeného na parametrizaci hustoty stavů. Depoziční rychlost byla 57 nm/min a to včetně 5 minutové nukleační fáze.

Nanocrystalline diamond film was deposited by microwave CVD in the ASTeX type reactor on a mirror polished (111) oriented n-doped silicon substrate. The deposition mixture consisted of 9 pct of methane in hydrogen. The applied microwave power (2.45 GHz)and pressure were 850 W and 7.5 kPa, respectively. The substrate temperature was 1 090 K. The diamond nucleation process was enhanced by rf induced dc selfbias of -125 V. The film exhibited very low roughness (rms of heights 9.1 nm). Its hardness and elastic modules were 70 and 375 GPa, respectively. The optical constants were determined by combination of spectroscopic ellipsometry and reflectometry employing the Rayleigh-Rice theory for the roughness and the dispersion model of optical constants based on the parameterization of densities of states. The deposition rate was 57 nm/min including the 5 min nucleation step.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0146444