研究目的
首次报道通过醇类与三氧化二硼（B2O3）混合物的液相内微波等离子体化学气相沉积（IL-MPCVD）工艺合成多晶掺硼金刚石（BDD），实现高生长速率与高硼浓度，并探究其生长机制及评估原位生长BDD膜的电化学性能。
研究成果
IL-MPCVD工艺是一种快速合成BDD薄膜的有效技术，可实现高生长速率和高硼浓度。B2O3在酒精中溶解生成的水对BDD的快速生长至关重要。IL-MPCVD生长的BDD薄膜的电化学性能与传统CVD法相当，使其成为电极应用中合成BDD的有前景方法。
研究不足
该研究未探讨除甲醇（MeOH）和乙醇（EtOH）之外的有机溶剂对金刚石生长的影响，这可能会影响生长速率和结晶度。此外，高掺杂效率背后的机制尚未完全明确，需要进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
采用IL-MPCVD工艺，以甲醇、乙醇和三氧化二硼混合物为原料合成BDD薄膜。该方法包括监测反应过程中的光学发射光谱（OES），并通过OES光谱中的红外辐射估算基底温度。
2：样品选择与数据来源：
使用p型硅基底进行金刚石薄膜生长，通过拉曼光谱估算薄膜中的硼浓度。
3：实验设备与材料清单：
使用自制的IL-MPCVD装置，包含2.45 GHz微波发生器、反应腔、基底支架和隔膜泵?；孜猵型硅（尺寸10×10×0.7 mm3）。
4：45 GHz微波发生器、反应腔、基底支架和隔膜泵?；孜猵型硅（尺寸10×10×7 mm3）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：将基底固定于支架，使基底表面与φ3 mm钨电极上方保持1.0 mm间距。向反应腔中加入甲醇与乙醇混合物作为金刚石前驱体，同时将B?O?溶解于此溶液作为BDD生长的硼源。维持反应腔压力60 kPa，施加500 W微波功率激发气化溶液气泡形成等离子体。
5：0 mm间距。向反应腔中加入甲醇与乙醇混合物作为金刚石前驱体，同时将B?O?溶解于此溶液作为BDD生长的硼源。维持反应腔压力60 kPa，施加500 W微波功率激发气化溶液气泡形成等离子体。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过拉曼光谱估算金刚石薄膜中的硼浓度，采用循环伏安法（CV）测试评估BDD薄膜的电化学性能。
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-
Multiband Plasma-Process Monitor
C7460
Hamamatsu Photonics K.K.
Monitoring optical emission spectra (OES) during the processes
-
scanning electron microscope
SU3500
Hitachi High-Technologies Corp.
Imaging the diamond surface
-
laser Raman spectrometer
inVia Reflex
Renishaw plc
Evaluation of BDD films
-
potentiostat
HZ-7000
Hokuto Denko Corp.
Conducting cyclic voltammetry (CV) measurements
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部
