铈掺杂对CVD金刚石薄膜结构的影响

发布时间：2024-06-06 02:16

　　研究中以醋酸铈为前驱体,采用微波等离子化学气相沉积(MPCVD)工艺制备了Ce掺杂的CVD金刚石薄膜.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼检测,系统地研究了Ce掺杂对金刚石膜的形貌和微观结构的影响.扫描电镜(SEM)检测结果揭示了Ce掺杂可以使薄膜表面生长更多的微米金刚石方晶.X射线衍射(XRD)检测结果表明:Ce的加入可以改变金刚石薄膜中晶粒的择优取向.拉曼(Raman)检测结果显示:当Ce掺杂的通量为0,30,45,60 sccm时,对薄膜中金刚石峰的半高宽值分别为10,18,13,9.研究结果表明:适当的Ce掺杂可以提高薄膜中金刚石的结晶质量.

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【部分图文】：

不同载气通量下生长的金刚石薄膜的形貌如图1所示.SEM图片显示,在金刚石薄膜中掺入Ce后,薄膜的形貌发生了显著的变化.图1(a)显示纯金刚石薄膜表面有纳米尺寸和微米尺寸的晶粒.微米尺寸晶粒是金字塔形的金刚石晶体呈(110)顶面.由于生长薄膜的表面能增加,微晶顶部变平[18].其他....

金刚石峰的FWHMs见表2,当载气流量为30sccm时,Ce的加入使金刚石峰的半高宽值从10上升到18.然而,将载气流量增加到45sccm和60sccm,金刚石峰的FWHMs从18降低到13和9.结果表明,Ce的掺杂可以影响薄膜中金刚石的相成分,一定量Ce的加入可以提高薄膜....

图2显示了金刚石薄膜的晶体结构和相成分的XRD分析结果.根据图2所示的光谱,在2θ值为43.2°,75.3°和91.5°的光谱中出现了3个衍射峰,这些衍射峰是由金刚石(111),(220)和(311)晶向的晶体反射造成的.与(311)峰强度相比,(111)和(220)峰强度相对....

本文编号：3990155