研究目的
研究独立多晶金刚石（PCD）在感应耦合等离子体反应离子刻蚀（ICP-RIE）过程中表面平滑的协同效应，并优化工艺以实现高刻蚀速率和光滑表面。
研究成果
研究表明，在射频功率为400瓦的条件下向氧气等离子体中添加三氟甲烷（CHF3），能以高刻蚀速率实现光滑的金刚石表面，此工艺效果最佳。该工艺还成功应用于单晶金刚石（SCDs），证实了其在金刚石表面图形化加工中的有效性。
研究不足
该研究聚焦于特定的气体混合物和射频功率，其结果可能无法推广至所有类型金刚石或刻蚀条件。使用具有固有缺陷的高压高温（HPHT）金刚石也可能影响实验结果。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用感应耦合等离子体反应离子刻蚀（ICP-RIE）技术，在不同气体体系条件下刻蚀多晶金刚石（PCDs），以探究其对表面平滑度和刻蚀速率的影响。
2：样品选择与数据来源：
使用合成多晶金刚石（PCDs）和高温高压Ib型（100）面单晶金刚石（SCDs）。多晶金刚石由自主搭建的100千瓦直流电弧喷射等离子体化学气相沉积设备制备。
3：实验设备与材料清单：
设备包括ICP-RIE刻蚀系统（SENTECH/SI-500）、场发射扫描电子显微镜（HITACHI S4800）、激光扫描共聚焦显微镜（Olympus）和原子力显微镜（ASYLUM-RESEARCH, HVA220）。材料包含氧气、CHF3、CF4和Cl2气体。
4：0）、场发射扫描电子显微镜（HITACHI S4800）、激光扫描共聚焦显微镜（Olympus）和原子力显微镜（ASYLUM-RESEARCH, HVA220）。材料包含氧气、CHFCF4和Cl2气体。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：在不同气体混合比例和射频功率条件下对金刚石进行刻蚀，随后表征其表面形貌、刻蚀速率及化学状态。
5：数据分析方法：
采用拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）分析表面质量、化学状态及粗糙度。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
ICP-RIE etching system
SENTECH/SI-500
SENTECH
Used for diamond dry etching and temperature monitoring.
-
Field emission scanning electron microscope
HITACHI S4800
HITACHI
Used to observe the surface morphologies of etched diamonds.
-
Laser scanning confocal microscope
Olympus
Olympus
Used to observe the surface morphologies of etched diamonds.
-
Atomic force microscopy
ASYLUM-RESEARCH, HVA220
ASYLUM-RESEARCH
Used for multiple scanning and 3-dimensional profiling of etched diamonds.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部
