作者:一白化贝
主要就是在杆状阴极和环形阳极之间施加直流电压,当气体通过时引发电弧,加热气体,高温膨胀的气体从阳极嘴高速喷出,形成等离子体射流。
引弧的气体通常是氩气,等形成等离子体射流后,通入反应气体甲烷和氢气,甲烷和氢气被离化,并达到水冷沉积台的衬底,在衬底上成核、生长金刚石薄膜。
而且这种方法制备金刚石薄膜,不禁速度快,而且质量高,还无电磁污染。
但是,由于喷射等离子体的速度场合温度场不均匀,使其沉积范围内膜厚不均,会呈梯形分布。
在沉积速度过快时,膜的表面不平整,就会大大降低膜的致密度。
看到这,陈舟古怪的笑了笑:“看来,太快了也不好……”
但是整体来说,这种方法还是很有研究潜力的。
陈舟在草稿纸上做着记录,并把自己的想法记在一旁。
把DAPCVD法的相关文献看完后,陈舟右手滑动鼠标,点开了一个新的PDF文件。
最后一个制备方法。
微波等离子体CVD法,也就是MPCVD法。
是四十三所所采用的的方法。
也是陈舟查这么文献的目的。
和DAPCVD法被报道的时间,仅相隔一年。
这也是目前用于沉积金刚石薄膜最为广泛的方法。
这种方法最先是通过一种轴向的天线耦合器,将2~5W的矩形微波进行导转换,在大气压下形成等离子体。
而高压等离子体就会由耦合器的“针孔”处喷射到水冷的样品台上,继而形成金刚石薄膜。
和DAPCVD法使用的气源相同,主要是氩气,反应气体是甲烷和氢气。
现如今,这种方法已经形成了多种形式。
不过不管是按真空室的形成来分的石英管式、石英钟罩式和带有微波窗的金属腔体式,还是按微波与等离子体的耦合方式来分的表面波耦合式、直接耦合式和天线耦合式。
它们的沉积速率,都是和微波功率有关的。
举个例子,用5kW微波功率的MPCVD法,可以以10μm/h的速率沉积工具级金刚石薄膜,以8μm/h的速率沉积热沉级金刚石薄膜,以3μm/h的速率沉积光学级金刚石薄膜。
而用10kW微波功率的时候,他的沉积速率可以达到25μm/h。
也就是说,通过增大微波功率,可以提高金刚石薄膜的沉积速率。
除此之外,金刚石薄膜的沉积速率还和气体压力有关。
在高微波功率,高的甲烷与氢气体积流量比,160Torr气体压力下,可以制备出150μm/h的多晶金刚石薄膜。
如果在同等条件下,将压力提高至310Torr下,可以制备出165μm/h的单晶金刚石薄膜。
“气体压力……”
“微波功率……”
陈舟在草稿纸上写下这两个词汇。
拿笔点了两下,随手便划了两个圈。
这是重点。
放下笔,陈舟滑动鼠标,继续看文献的内容。
MPCVD法之所以会成为最广泛的方法,是因为这种方法比DAPCVD法制备的金刚石薄膜质量更好。
很好的解决了膜的致密度不高的问题同时,还可以产生大体积的金刚石薄膜。
此外,这种方法还能在曲面或者复杂表面上进行金刚石薄膜的沉积。
而且MPCVD法无内部电极,可以避免电极放电污染和电极腐蚀。
可以说是满足了制备高质量金刚石薄膜的条件。
但是,就像四十三所实验室的装置一样,MPCVD法的沉积速率是硬伤。
看完了这篇详细介绍MPCVD法的文献后,陈舟不禁想到。
“如果有DAPCVD法一半的速度,再加上MPCVD法的制备质量,那这事不就成了吗?”
第二百四十七章 这是第10组
提出一个想法是容易的,但把这个想法变为现实,却是异常困难的。
电脑上,打开的全是DAPCVD法和MPCVD法的相关文献。
电脑前,陈舟拿着笔,在草稿纸上奋笔疾书。
两种方法的差异性,两种方法的优缺点,两种方法各自的制约条件,两种方法可能存在的相融性……
陈舟全部一一列举了出来。
“除了微波功率和气体压力,衬底的温度不均匀,也会影响金刚石薄膜的沉积速率,而且会使得薄膜的质量变差……”
“过快的沉积速率,同样会影响金刚石薄膜的均匀性,导致膜的质量变差……”
陈舟的脑海中不断闪过影响沉积速率和薄膜质量的因素。
看了一眼草稿纸上自己写的内容,陈舟喃喃道:“矛盾……”
没错。
金刚石薄膜的沉积速率与薄膜的质量是存在矛盾关系的。
快速沉积的金刚石薄膜的沉积面积,是被限制在几毫米之间的。
这就导致了均匀性较差,薄膜的质量不高。
“算了,时候不早了,还是先睡觉吧……”
轻轻放下笔,陈舟关了电脑,起身去洗漱了。
走到一半,他突然想起来一件事。
“完蛋了,完蛋了……这下死定了……”
陈舟嘴里嘟囔着,快步跑到桌子边,拿起手机看了一眼。
杨依依没发消息来。
陈舟还以为自己看错了,又确认了一下。
杨依依确实没有发一条消息过来……
陈舟看了眼时间,已经一点了。
想了想,他打开聊天界面,开始给杨依依发消息:
【依依,对不起啊,今天真的是忙过头了,晚上还让一凡帮忙整理资料呢,很抱歉忘记给你发消息了。】
【在庐州待的时间可能比我的预期要长一些,我会尽快解决事情,回燕大的。】
【依依,晚安。】
看着发过去的消息,陈舟微微扯动嘴角:“也不知道这样晚来的解释有没有用?”
这次确实是他忘记了。
在来之前,杨依依就强调了,到地方安顿好之后,给她打个视频电话。
结果这是安顿好了,可已经半夜一点了……
就在陈舟纠结的时候,手机响了。
杨依依发过来了视频通话邀请。
陈舟微微有些惊讶,但立马按下了接听。
手机上,出现了杨依依的画面。
杨依依那边,宿舍已经熄灯了,她躺在床上,借着台灯的光在照亮。
看杨依依戴着耳机等着自己的模样,陈舟微微有些动容。
这丫头,怕不是一直在等着自己吧?
陈舟刚要说话,杨依依已经压低声音,先说道:“刚忙好吗?是不是还没洗澡?”
陈舟点点头:“一直在整理课题资料,刚打算去洗澡……”
杨依依看着陈舟,眼神温柔的说道:“你呀,一忙起来就不知道时间了,我本来以为你今天才去,最起码今晚不会陷入课题中去的,结果你一去,就自己揽了个课题……”
陈舟微微一怔,旋即看了一眼被静音的聊天群。
这个张一凡,把金刚石薄膜制备工艺的事,在他们的聊天群里说了……
想了想,陈舟轻声笑道:“都是一整个课题的,不算揽。”
杨依依没有说话,就这么看着陈舟。
陈舟一时也不知道说什么好了。
说起来,不算寒暑假的话,这还是两人第一次分开。
过了一会,杨依依嘟了嘟嘴,旋即说道:“行吧,你想去改变制备工艺,那就去做,我相信你可以做到。但是现在你得去洗澡睡觉了,要好好休息,才能攻克难题!”
听到杨依依的话,陈舟笑了笑,使劲点了点头:“嗯,我知道了,你快点睡觉吧。”
杨依依尽量把声音再压低:“我等你洗好澡一起睡,我先把台灯关了,我怕吵到李静她们。”
陈舟:“那我快去快回,你等我一下。”
杨依依:“好。”
陈舟把手机放在一旁,快步走进卫生间,开始洗漱。
男生洗澡有一个特点,那就是快!
莲蓬头打湿头发和身上,洗发水抹头上,沐浴露抹身子,两手搓动,搞定!
至于洗面奶之类的,陈舟倒是从未用过。
毕竟,像他这么帅的人,一般都不用这玩意。
擦干头发和身子,再刷个牙,前后五分钟,陈舟便搞定了。
不过,担心自己这边声音吵到杨依依,陈舟出卫生间后,脚步放缓了不少。
当他重新拿起手机时,对面的杨依依已经睡着了。
翌日。
陈舟照常早起晨跑,严格按照以往的生活规律来。
晨跑时,陈舟不自觉的就想到了开了一夜的手机视频。
杨依依睡觉的模样,他已经全程记录了下来。
陈舟只想说,真的很可爱,很好看,很有吸引力呀……
早八点,彭飞出现酒店,跟陈舟他们一起吃了早餐。
他是来接两人的。
在课题研究期间,他被吴博士安排,算是兼职起了陈舟和沈靖的“导游”。
吃饭时,陈舟问道:“彭工,今天的正式实验,是对金刚石进行p型和n型掺杂?”
“没错,两个实验在今天同时进行。”彭飞点了点头,随即惋惜道,“但还是可惜,我们人手不足,不然就把p型掺杂、n型掺杂和共掺杂一起做了。”
闻言,陈舟笑了笑,转而问道:“昨天吴博士说这是最后一组掺杂实验了,是这样吗?”
彭飞看了陈舟一眼,解释道:“吴博士的意思不是说这是这个课题的最后一组实验,而是指这是前期依据实验设计进行的最后一组实验。”
担心陈舟没听懂,彭飞又补充道:“我们的课题研究一般是先把设计的实验完成,再进行实验分析,改进实验,再重新设计实验。现在的就是刚开始设计的实验。”
陈舟点了点头,又问道:“那前期一共进行了多少组实验?”
彭飞有些意外的看着陈舟:“昨天吴博士没把实验数据给你吗?”
陈舟摇了摇头:“还没有。”
彭飞微微皱眉,按理说陈舟和沈靖来就是为了在数据分析上帮忙的,为什么吴博士没把数据给他们?
彭飞没想明白,但他觉得应该不是什么大事,可能吴博士有自己的考虑。
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