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Characterizing growth conditions in chlorine -activated diamond chemical vapor deposition.

机译：表征氯活化金刚石化学气相沉积中的生长条件。

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摘要

This research expands the current scope of understanding on the chemical and engineering phenomena underlying chlorine-activated chemical vapor deposition (CACVD) of thin diamond films. Numerical modelling at various levels of sophistication results in good trend and reasonable magnitude agreement between numerical and experimental data. Modelling suggests a low substrate temperature diamond growth mechanism by atomic carbon insertion reactions. Such a mechanism becomes pronounced at high atomic hydrogen concentrations and can lower the apparent growth activation energy in the low substrate temperature regime. Experiments using tubular substrates with opposing Ar/Cl and CH4/H2 flows produced a variety of results, from isolated crystals to large areas of continuous diamond film. Spatial micro-Raman spectroscopy analysis indicates a large difference in diamond quality depending on the operating conditions used. Experiments indicate a much smaller operating region for diamond growth than obtained using a previous design by Pan et al. [104]. Flat substrates with opposing flows produced better results than the tubular substrates.
机译：这项研究扩大了对金刚石薄膜的氯活化化学气相沉积（CACVD）背后的化学和工程现象的理解范围。在各种复杂程度上进行数值建模，可以使数值数据和实验数据保持良好的趋势并在合理的程度上保持一致。建模表明，通过原子碳插入反应可降低底物温度的金刚石生长机理。这种机制在高原子氢浓度下变得很明显，并且可以在低基板温度范围内降低表观的生长活化能。使用具有相反的Ar / Cl和CH4 / H2流动的管状基板进行的实验产生了各种结果，从孤立的晶体到大面积的连续金刚石膜。空间显微拉曼光谱分析表明，根据使用的操作条件，钻石质量存在很大差异。实验表明，与Pan等人以前的设计相比，钻石生长的工作区域要小得多。 [104]。具有相反流动的扁平基材比管状基材产生更好的结果。

著录项

  • 作者

    Joe, Raymond.;

  • 作者单位

    Rice University.;

  • 授予单位 Rice University.;
  • 学科 Engineering Chemical.;Engineering Materials Science.;Chemistry Physical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2000
  • 页码 393 p.
  • 总页数 393
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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