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CVD金刚石的介绍

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-21 17:58   点击:257  编辑:admin   手机版

一、CVD金刚石的介绍

CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀)金刚石。含碳气体和氧气的混合物在高温和低于标准大气压的压力下被激发分解,形成活性金刚石碳原子,并在基体上沉积交互生长成聚晶金刚石(或控制沉积生长条件沉积生长金刚石单晶或者准单晶)。

二、CVD法和HTHP法合成钻石的区别是什么

一、合成方法不同

1、CVD钻石:微波等离子体化学气相沉积法;温度和压力还是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由自然钻石制成的籽晶而形成晶体。

2、HTHP钻石:将天然钻石经高温、高压处理,以提升钻石的颜色等级。通常来说,可升级至4-6个等级。不过不是每颗钻石都能接受该技术处理,必须要是J色以上,且不含杂质、高净度的IIa型钻石。

二、特点不同

1、CVD钻石:内含物具有不同形态合金包裹体;颜色 尽大多数合成钻石呈黄色、渴黄色(大多数)具沙漏状色带;而自然钻石为无色、浅黄及其它颜色。

2、HTHP钻石:经过HPHT处理的钻石也有可能颜色加深或改变,成为彩钻级别;在处理时,无法预测其结果。也就是说,不能确定可以提升到什么等级。

扩展资料:

CVD钻石微波等离子体化学气相沉积法介绍:

1、在基座上放置钻石衬底(种晶),并将空腔内的压强降到0.1个大气压;

2、在空腔内注入甲烷气体和氢气,并用微波束加热形成等离子体;

3、碳原子在钻石衬底上沉积;

4、种晶像微小的钻石砖块一样生长(长成方形,Elpha注),一天能生长0.5个毫米;

5、打开空腔,取出钻石砖块,切成薄片作为半导体或者切割抛光成宝石级钻石。

参考资料来源:

百度百科-HTHP钻石

百度百科-CVD钻石

高温高压(HTHP)法最早是以石墨为原料的,引入适宜的金属催化剂Fe、Co、Ni、Mn、Cr等,在2000K以上温度,几万个大气压下可以合成金刚石。目前,高温高压(HTHP)法只能生长小颗粒的金刚石;在合成大颗粒金刚石单晶方面主要使用晶种法,在较高压力和较高温度下(6000MPa,1800K),几天时间内使晶种长成粒度为几个毫米,重达几个克拉的宝石级人造金刚石,较长时间的高温高压使得生产成本昂贵,设备要求苛刻。而且HTHP金刚石由于使用了金属催化剂,使得金刚石中残留有微量的金属粒子,因此要想完全取代天然金刚石还有相当的距离[9]。

1.3.2化学气相沉积(CVD) [10]法

化学气相沉积(CVD)法是在高温条件下使原料分解,生成碳原子或甲基原子团等活性粒子,并在一定工艺条件下,在基材(衬底)材料上沉积生长金刚石膜的方法。常见的CVD方法包括:热化学沉积(TCVD)法,等离子体化学气相沉积(PCVD)法。等离子体化学气相沉积法又可以分为直流等离子体化学气相沉积(DC-PCVD)法、射频等离子体化学气相沉积(RF-PCVD) 法和微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法及微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PCVD)法等。

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)由于微波激发等离子体具有无极放电、污染少、等离子体密度高、成本低、衬底外形适应性强等优点,受到国内外研究者的普边关注。而且其中等离子体是由微波激发产生,微波能通过波导管传输到沉积生长室,使气体激发成为等离子体并分解为各种基团。圆筒状微波等离子体CVD是最基本的一种装置,通过矩形波导管把2.45GHz的微波限制在发生器和生长室之间,衬底经微波辐射和等离子体加热。

三、CVD金刚石与PCD金刚石的区别

CVD是涂层金刚石,PCD,是聚晶金刚石!

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