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本文论述的是低温下合成纳米金刚石薄膜及其动力学研究。实验采用辉光等离子体辅助热丝CVD技术,并尝试在热丝与基片之间加入一个栅极,目的是降低基片温度,改变电场分布,用栅极模仿和制造一个电偶极层,研究其对金刚石低温沉积的影响。 实验中所用的基片为P型硅(100)单晶,气体为高纯甲烷(CH4)和高纯氢气(H2),对所合成的薄膜样品采用SEM、RAMAN光谱和X射线衍射检测和分析其成分及结构特性。 本文的工作可分为两部分:不加栅极和加栅极。不加栅极时,在衬底温度300℃<Ts<360℃的温度下合成了高品质的金刚石膜。加栅极时,在衬底温度200℃<Ts<280℃的温度下同样合成了金刚石薄膜,但伴随有类金刚石薄膜的产生。作者预计,加栅极对降低基片温度、合成高品质的金刚石薄膜是非常有潜力的一种新方法。