金刚石薄膜的拉曼光谱表征

通常情况下，任何物质都有自己独特的本征拉曼位移频率，因此我们可以通过测量拉曼光谱来区分物质的分子和晶格结构。由于激光拉曼发射光谱对碳键十分敏感，因此激光拉曼发射光谱被广泛用来表征金刚石膜的生长质量，其主要是依据样品声子谱等准粒子激发对激光的拉曼散射产生的位移来确定金刚石的生长质量。目前，拉曼光谱是用来表征金刚石很常用的、非破坏性的、快速的和高分辨的技术之一。CVD金刚石薄膜的拉曼光谱分析一般可着眼于以下四个部分：

1、天然或CVD金刚石薄膜的晶格结构都是正四面体结构，晶格中的碳原子以sp3键相互结合，因此金刚石的拉曼特征峰出现在1332cm-1处。由此在拉曼光谱的分析过程中，可以通过波数偏离标准峰位的大小，来判断金刚石薄膜存在的应力是压应力还是拉应力，并且可以估算其具体数值。

2、在CVD金刚石薄膜生长过程中，如果生长工艺中生长条件出现了问题，容易产生的非金刚石相，即石墨相。石墨相晶格中的碳原子以sp2键结合，晶态石墨的散射峰一般出现在1580cm-1附近。

3、CVD金刚石薄薄膜中sp2相的非晶碳成分一般位于1350~1600cm-1的散射宽带，其具体的位置是由金刚石膜中非晶碳杂质的相对含量所决定的。

 4、拉曼光谱中由低频到高频呈上升趋势的荧光背底主要源于非晶碳的光致发光。