1 / 20

Производство поликристаллических алмазных пленок методом осаждения из паровой фазы

Производство поликристаллических алмазных пленок методом осаждения из паровой фазы. Нижний Новгород, 2005г. CVD -алмаз – материал 21 века. Свойства CVD- алмаза. Процессы, протекающие в CVD реакторе. Схема реакций образования алмаза из газовой фазы.

makala
Download Presentation

Производство поликристаллических алмазных пленок методом осаждения из паровой фазы

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Производство поликристаллических алмазных пленок методом осаждения из паровой фазы Нижний Новгород, 2005г.

  2. CVD-алмаз – материал 21 века

  3. Свойства CVD-алмаза

  4. Процессы, протекающие в CVD реакторе Схема реакций образования алмаза из газовой фазы

  5. Схемы CVD реакторов с использованием газоразрядной плазмы MSU IAF ASTEX Площадь осаждения20 - 50 cm2 Скорость роста0.5 - 2m / h Рабочая частота 2.45 GHz СВЧ мощность < 6 kW

  6. Особенности CVD реакторов на основе СВЧ разряда      относительно высокая скорость роста (1 - 2 мкм/час)      большая площадь осаждения (до 100 см2)      высокая степень конверсии углерода в алмаз      отсутствие электродов и посторонних примесей      получение пленок различного качества: –    для покрытия инструментов –    с теплопроводностью 8-12 Вт/смК –    с теплопроводностью 12-20 Вт/смК –оптически прозрачный белый алмаз

  7. Промышленный 2,45 ГГц CVD реактор Общий вид установки Схема реактора

  8. Синтез толстых алмазных дисков Алмазный диск диаметром 50 мм и толщиной 0,16 мм Алмазный диск диаметром 50 мм и толщиной 0,11 мм

  9. Алмазный диск диаметром 75 мм и толщиной 1,5 мм в центре и 1,7 мм с краю диска, время осаждения 1060 часов со стороны поверхности роста со стороны подложки

  10. Общий вид алмазного диска диаметром 75 мм после шлифовки Микрофотография в отраженном свете поверхности алмазного диска диаметром 50 мм после шлифовки

  11. В ИПФ РАН разрабатывается CVD-технология высокоскоростного выращивания алмазных дисков • скорость роста – не менее 15 мкм/час • площадь диска – до 100 см2 • высокая теплопроводность – 17 - 18 Вт/К.см (натуральный алмаз имеет теплопроводность 20 Вт/К.см) • оптическая прозрачность Патент РФ №2215061 от 27 октября 2003 г. “Высокоскоростной способ осаждения алмазных пленок из газовой фазы в плазме СВЧ разряда и плазменный реактор для его реализации”. Приоритет от 30 сентября 2002 г.

  12. Разработанный 20 кВт/30 ГГц CVD реактор • Достигнутые параметры роста: • скорость роста – 8-10 мкм/час • площадь роста – 60 см2 • высокая теплопроводность • оптическая прозрачность Схема реактора

  13. Общий вид установки

  14. Возможные применения алмазных пленок и дисков • теплопроводящие подложки для электронных устройств • алмазные режущие инструменты, сверла и буры с алмазным покрытием • применение CVD алмаза как полупроводникового материала (диоды, датчики) • в качестве акустического детектора • выходные окна технологических лазеров ИК-диапазона • лазерные и рентгеновские окна, линзы • выходные окна мощных генераторов миллиметрового диапазона (гиротронов)

  15. Выходное окно гиротрона

  16. Изготовление инструментов

  17. Алмазные линзы [E. Woerner et al., Diamond and Related Materials 10 (2001) 557-560]

  18. Алмазная нанокристаллическая фольга толщиной 1,4-1,6 мкм

  19. Заключение На данном этапе - освоена CVD технология получения высококачественных алмазных пленок и пластин - выращены алмазные диски толщиной 2 мм, диаметром 75 мм, имеющие тангенс угла потерь не хуже (1-2) 10-5 - освоена шлифовка алмазных дисков - создана аппаратура для измерения сверхмалых диэлектрических потерь в алмазных дисках - освоен процесс высокотемпературной пайки алмазных дисков к медным тонким волноводам - разработана конструкция выходного окна гиротрона с алмазным диском

  20. Заключение Ближайшие задачи - дальнейшее совершенствование процесса синтеза АП с целью повышения скорости осаждениядо 15 мкм/час - создание промышленной установки для синтеза алмазных дисков диаметром 110 мм на основе 20кВт/30ГГц гиротрона

More Related