金刚石薄膜生长过程

金刚石由于具有优异的物理化学性质，但金刚石储量有限，开采难度较大，因此衍生出许多人工合成金刚石的方法，如高温高压法(HTHP)、热丝化学气相沉积法(HJCVD)、微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)。微波等离子体化学气相沉积法由于没有杂质的引入，可以合成出高质量、大面积的金刚石。

MPCVD方法生长金刚石薄膜主要有如下步骤，1、选取大小合适、无明显瑕疵、质量良好的金刚石籽晶，然后对金刚石籽晶进行预处理，得到光滑且清洗干净的金刚石籽晶；2、将金刚石籽晶放置在微波等离子体化学气相沉积设备（MPCVD设备）反应腔内的钼制样品托上；3、对反应腔进行抽真空操作，利用进出气设备将MPCVD反应腔内抽成真空状态，并利用MPCVD设备的基片台升降功能对钼制样品托进行上下移动；4、金刚石生长，利用加气设备向MPCVD设备反应腔内通入混合工艺气体，达到初始化气压后，开启MPCVD设备的微波源，并同步增加微波功率，当金刚石籽晶的温度达到设定温度后，保持生长工艺稳定，使金刚石生长；5、将生长的金刚石从MPCVD设备的反应腔体内取出，步骤4中金刚石籽晶生长到设定时间后，逐步降低工艺气体的流量以及微波源的功率及腔压，直至微波功率降到600W后关断工艺气体及微波电源，继续抽真空，当真空度达到仪表显示下限后，通过进出气设备通入空气破真空，当MPCVD设备反应腔内的压力恢复到环境压力后，取出已经完成生长过程的金刚石成品。