공정변수에 따른 microwave plasma CVD 다이아몬드/Ti 박막 증착 양상조사
Parametric study of diamond/Ti thin film deposition in microwave plasma CVD
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참고문헌
초록
Microwave plasma CVD 다이아몬드/Ti 박막 성장 시 CH4/H2 가스의 유량비율, chuck bias, microwave power 등이 다이아몬드 박막의 구조적 특성과 입자밀도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 2~3 CH4 Vol.% 조건일 때 sp3-결합성의 탄소 neutral 들이 우선적으로 형성되고 sp2-결합성의 탄소 neutral 들이 선택적으로 제거됨에 따라 양질의 다이아몬드 박막을 얻을 수 있었으며, 다이아몬드 입자 증착 기구를 해석하였다. Ti 기판에 걸어준 negative chuck bias가 증가함에 따라 다이아몬드 핵생성이 증진되어 다이아몬드 입자 밀도가 증가하였고, 임계 전압은 약 -50 V 임을 확인하였다. 또한, microwave power가 증가함에 따라 미세결정질(micro-crystalline) graphite 층 생성이 제어되고 다이아몬드 층이 형성됨을 확인하였다.
Abstract
Effects of CH4/H2 flow rate ratio, chuck bias and microwave power on the structural properties and particle densities of diamond thin films deposited on Ti substrates in microwave plasma CVD were examined. High quality diamond thin films were deposited on Ti substrates in 2~3 CH4 Vol.% conditions due to the preferential formation of sp3- bonds and selective removal of sp2-bonds in the CH4/H2 mixtures, and the mechanism for the formation of diamond particles on Ti was analysed. Diamond particle density increased with increasing negative chuck bias to Ti substrate due to bias-enhanced nucleation of diamond and the threshold voltage was found at ~.50 V. With increasing microwave power the evolution from micro-crystalline graphite layer to diamond layer was observed.
참고문헌 (1)
- M.N. Gamo, "K. Yamamoto", ？nucleation and growth of orientad diamond on si(100), pp.12~ (1997)