单晶CVD金刚石生长过程中形貌不稳定的控制研究

单晶CVD金刚石在性能和尺寸上的潜在优势，使其成为应用于苛刻条件下的电子器件的理想材料，围绕大尺寸单晶CVD金刚石的制备正成为本领域的研究热点。本课题提出采用DC Arcjet Plasma CVD技术，利用该技术生长速度快这一对CVD单晶金刚石制备至关重要的特点，开展籽晶运动条件下的无氮掺杂单晶金刚石的高速制备研究，确定籽晶表面微观几何状态、生长应力、生长边界层中营养激元性状以及籽晶运动方式对外延单晶形貌的影响作用，探讨动籽晶条件下CVD单晶的生长机制，探索单晶在高速生长条件下克服形貌不稳定的动力学途径。.本研究的特点在于：尝试克服当前微波等离子体增强CVD方法制备单晶金刚石必须掺氮来获得高生长速度、以及掺氮金刚石不利于应用在电子器件上的局限，并试图改变在微波等离子体增强CVD制备中籽晶固定不动的沉积模式，以期获得籽晶在法向和侧向尺寸的增加。