Warstwy diamentowe otrzymywane metodą HF CVD o zróżnicowanej morfologii, metody weryfikacji otrzymanych warstw oraz ich zastosowanie

• Autorzy: Szulc A. , Mosińska L.

Warianty tytułu

EN

Various morphology diamond layers obtained by HF CVD method, methods for verification of obtained layers and their applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono technikę syntezy warstw diamentowych metodą HF CVD (Hot Filament Chemical Vapour Deposition - Chemiczne Osadzanie z Fazy Gazowej przy użyciu Gorącego Włókna). W celu zwiększenia gęstości nukleacji zarodzi diamentowych wykorzystano tzw. biasing. Przedstawiono zależność jakości warstw od parametrów procesu ich wzrostu. Dokonano oceny wpływu zmiany zawartości metanu w gazie roboczym na jakość osadzanych warstw diamentowych. Badanie jakości warstw oparto o trzy nieinwazyjne metody: elektronową mikroskopię skaningową, dyfrakcję rentgenowską oraz spektroskopię Ramana. Metody te wzajemnie się uzupełniają, dając informacje o wielkości krystalitów, morfologii, naprężeniach i zawartości fazy niediamentowej w otrzymanych warstwach. Właściwości fizyczne syntetycznych diamentów determinują ich możliwe zastosowania, takie jak: pokrycia ochronne, podzespoły i układy elektroniczne, elektrody w elektrochemii, optyka, narzędzia tnące i ścierne itp.

EN

Diamond layer synthesis by means of the HF CVD method (Hot Filament Chemical Vapour Deposition) has been discussed. Biasing was used as a means to enhance diamond nucleation. The relation between the quality of the layers and their growth process parameters has been presented. The impact of changes in the content of methane present in the operating gas on the quality of the deposited diamond layers has been evaluated. Three non-invasive methods i.e. scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy have been used to evaluate the quality of the layers. These methods are complementary and provideinformation about crystallite sizes, morphology, stresses and non-diamond phase contentin the diamond layers. The physical properties of synthetic diamonds determine their possible applications. They can be used as protective coatings, in electronic components and circuitry, electrodes in electrochemistry, optics, cutting and abrasive tools, etc.

Słowa kluczowe

PL

proces HF CVD; mechanizm wzrostu; warstwy diamentowe cienkie; wodór atomowy; morfologia warstw diamentowych

EN

HF CVD process; growth mechanism; thin diamond layers; atomic hydrogen; morphology of diamond layers

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 10
• Strony: 597--601
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Szulc A.

autor

Mosińska L.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy, Instytut Fizyki,

Bibliografia

• 1. A. Szulc, L. Mosińska, Ochr. przed Koroz., 54, 4-5 (2011), 165-167.
• 2. W. Kotowski, Chemia Przemysłowa, 4 (2010), 50-52.
• 3. R.S. Tang, P. W. May, M. N. R. Ashfold, Diamond and Related Materials, 8 (1999) 242.
• 4. J.A. Smith, E. Cameron, M.N.R. Ashfold, Y.A. Menkelevich, N.V. Suetin, Diamond and Related Materials 10 (2001), 358.
• 5. P.W. May, J. N. Harvey, N.L. Allan, J.C. Richley, Yu. Mankelevich, J. Appl. Phys., 108 (2010) 114909 - 14.
• 6. A. Cheesman, J.N. Harvey, M.N.R. Ashfold, J. Physic. Chem., 112, 45 (2008) 11436.
• 7. K. Fabisiak, Analiza defektów w cienkich, polikrystalicznych warstwach diamentowych otrzymywanych metodami CVD, UMK Toruń 1994.
• 8. P. May, Philosphical Transactions of Royal Society London A, 358 (2000), 473.
• 9. H. Richter, Z.P. Wang, L. Ley, Solid State Communications, 39 (1981) 625.
• 10. J.C. Richley, J.N. Harvey, M.N.R. Ashfold, J. Phys. Chem. A, 113, 42 (2009), 11416 - 22.
• 11. K. Fabisiak, A. Banaszak, M. Kaczmarski, M. Kozanecki, Optical Materials, 28 (2006), 106.
• 12. R.G. Buckley, T. Moustakas, L. Ye, J. Varon, J. Appl. Phys., 66, 8 (1989), 3595. 2011