95學年

上層分類：研究內涵 分類：95學年 發佈於：2013-01-27, 週日 11:56

熱燈絲化學氣相沈積成長同質磊晶鑽石薄膜之研究

　　　本研究以本實驗室自行架構之熱燈絲化學氣相沈積（Hot-Filament Chemical Vapour Deposition, HF-CVD）系統，利用甲烷與氫氣（CH4 / H2）混合氣體作為反應物，並添加氮氣（N2），在（100）面單晶鑽石基板上成長單晶鑽石薄膜，並搭配偏壓（Bias）系統輔助磊晶成長。本研究探討之 成長參數條件為甲烷濃度、基板溫度、氮氣濃度及不同的偏壓大小。所成長之單晶鑽石利用光學顯微鏡分析薄膜之表面型態；單晶薄膜之鍵結型態與品質則以 Raman分析。並由成長前後質量的改變估算薄膜之厚度，進而推算成長率。最後，在2％甲烷濃度，添加氮氣1000 ppm及基板溫度為850 ℃的條件下，成功地成長出高品質、高成長率且表面平坦的鑽石薄膜。

 

 

利用多孔性陽極氧化鋁模板製備奈米鑽石針尖陣列之研究

　　本研究主要探討奈米針尖鑽石陣列之製程。利用電泳沈積前處理法事先在多孔性陽極氧化鋁 (PAA)上沈積一層奈米鑽石，改善其在PAA基材上難以成長鑽石之現象，之後便以自行組裝之熱燈絲化學氣相沈積系統成長奈米針尖鑽石薄膜。研究過程中， 奈米鑽石針尖陣列表面形貌及成分的鑑定分別透過掃描式電子顯微鏡及拉曼光譜儀進行分析。 研究的結果顯示，在2 %的甲烷/氫氣濃度比及80 Torr的工作壓力下，乃成長奈米鑽石針尖陣列的最佳參數。對於基材溫度而言，範圍在560 ℃~760 ℃下皆能成長出奈米鑽石針尖陣列，且其直徑及高度皆無明顯的差異。最後，突破性地在PAA上成長出針尖平均直徑大小為30 nm之奈米鑽石針尖陣列，達到世界級的水準。