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单晶金刚石边缘表面倾斜角度对同质外延生长的影响

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耿传文, 夏禹豪, 赵洪阳, 付秋明, 马志斌. 2018: 单晶金刚石边缘表面倾斜角度对同质外延生长的影响, 物理学报, 67(24): 245-251. doi: 10.7498/aps.67.20181537
引用本文: 耿传文, 夏禹豪, 赵洪阳, 付秋明, 马志斌. 2018: 单晶金刚石边缘表面倾斜角度对同质外延生长的影响, 物理学报, 67(24): 245-251. doi: 10.7498/aps.67.20181537
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Geng Chuan-Wen, Xia Yu-Hao, Zhao Hong-Yang, Fu Qiu-Ming, Ma Zhi-Bin. 2018: Effect of edge inclination of single crystal diamond on homoepitaxial growth, Acta Physica Sinica, 67(24): 245-251. doi: 10.7498/aps.67.20181537
Citation: Geng Chuan-Wen, Xia Yu-Hao, Zhao Hong-Yang, Fu Qiu-Ming, Ma Zhi-Bin. 2018: Effect of edge inclination of single crystal diamond on homoepitaxial growth, Acta Physica Sinica, 67(24): 245-251. doi: 10.7498/aps.67.20181537
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单晶金刚石边缘表面倾斜角度对同质外延生长的影响

  • 武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉430073

Effect of edge inclination of single crystal diamond on homoepitaxial growth

  • 摘要: 利用微波等离子体化学气相沉积法,对单晶金刚石(100)晶面边缘进行精细切割抛光处理,形成偏离(100)晶面不同角度的倾斜面,在CH4/H2反应气体中进行同质外延生长,研究单晶金刚石边缘不同角度倾斜面对边缘金刚石外延生长的影响.实验结果表明,边缘倾斜面角度对边缘的单晶外延生长质量有影响,随着单晶金刚石边缘倾斜面角度的增大,边缘多晶金刚石数量先减少后增多,在倾斜角3.8°时边缘呈现完整的单晶外延生长特性.分析认为,边缘不同角度的倾斜面会改变周围电场强度和等离子体密度,导致到达衬底表面的含碳前驱物发生改变,倾斜面台阶表面的含碳前驱物浓度低于能形成层状台阶生长的临界浓度是减弱单晶金刚石生长过程中边缘效应的主要原因.
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出版历程

单晶金刚石边缘表面倾斜角度对同质外延生长的影响

  • 武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉430073

摘要: 利用微波等离子体化学气相沉积法,对单晶金刚石(100)晶面边缘进行精细切割抛光处理,形成偏离(100)晶面不同角度的倾斜面,在CH4/H2反应气体中进行同质外延生长,研究单晶金刚石边缘不同角度倾斜面对边缘金刚石外延生长的影响.实验结果表明,边缘倾斜面角度对边缘的单晶外延生长质量有影响,随着单晶金刚石边缘倾斜面角度的增大,边缘多晶金刚石数量先减少后增多,在倾斜角3.8°时边缘呈现完整的单晶外延生长特性.分析认为,边缘不同角度的倾斜面会改变周围电场强度和等离子体密度,导致到达衬底表面的含碳前驱物发生改变,倾斜面台阶表面的含碳前驱物浓度低于能形成层状台阶生长的临界浓度是减弱单晶金刚石生长过程中边缘效应的主要原因.

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