Анотація. Мікрокристалічні алмазні плівки були вирощені плазмохімічним методом на Si монокристалічних підкладках, розміщених на від’ємно зарядженому та заземленому підкладкотримачах із газової суміші CH4/H2. Отримані алмазні плівки складалися з мікрокристалів з переважною огранкою (100). Структуру і морфологію плівок досліджували за допомогою скануючої електронної мікроскопії, методами фотолюмінесценції, комбінаційного розсіювання світла та ІЧ-спектроскопії. Встановлено, що основним фізичним фактором, який зумовлює різницю в структурі алмазних плівок, осаджених на заземлений та від’ємно заряджений підкладко-тримачі, є потік низькоенергетичних (до 200 еВ) іонів Si+, N2+, H, O в останньому випадку. Ці іони переважно вбудовуються у структуру алмазних плівок, осаджених з використанням зарядженого підкладкотримача, та сприяють утворенню залишкового механічного напруження до 2 ГПа. Таке іонне бомбардування приводить до зростання об’ємної частки неалмазної вуглецевої компоненти плівок на границях зерен зі зменшенням частки sp3-зв’язаного вуглецю та латеральних розмірів алмазних мікрокристалів. Більша кількість границь алмазних зерен у плівках, осаджених з використанням зарядженого підкладкотримача, дає можливість атомам Si дифундувати з підкладки у плазму та на ростову поверхню. Такий процес приводить до формування SiV центрів у алмазних мікрокристалах навіть у плівках товщиною до 150…200 мкм. У плівках, осаджених з використанням заземленого підкладкотримача, концентрація кремнієвих дефектів суттєво нижча, такі плівки мають суттєво меншу частку графітоподібного вуглецю на границях зерен та є більш однорідними.

Ключові слова:алмазні плівки, PECVD метод, фотолюмінесценція, комбінаційне розсіювання світла, ІЧ-спектроскопія, SiV центр, NV центр.

Текст статті (PDF)

Назад до 27 (1)