低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.05.005 第18卷第5期 北京科技大学学报 Vo1.18No.5 1996年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1996 低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能* 王建军吕反修 北京科技大学材料科学与上程系，北京100083 摘要采用微波等离子体CVD两段式低温沉积技术，在700~400℃温度范围内沉积了红外增 透性良好的金刚石薄膜结果表明，采用高甲烷浓度可以实现较低沉积温度下的高密度形核，获 得光学平整的金刚石薄膜.施加直流偏压的方法在低温下对金刚石形核的促进作用不明显.实验 观测到的最大增透率达20%，最大红外透射率接近80%，可满足不同气氛下金刚石容器的应用. 关键词金刚石薄膜，低温沉积，红外光学 中图分类号TQ164 由于一般光学衬底材料不能承受通常CVD金刚石膜的沉积温度(800~1000℃)，金刚 石膜的沉积必须在较低温度下进行，)作者曾采用微波等离子体CVD技术，在沉积气氛中 引入大量氧的方法在单晶硅衬底上于最低为280℃的衬底温度下，实现了多晶金刚石膜的 低温沉积3，).本文对微波等离子体CVD低温沉积金刚石膜的红外光学性能进行了讨论；还 分别试验了施加直流偏压和在形核期采用高甲烷浓度的方法促进金刚石的高密度形核， 1实验方法 金刚石薄膜沉积采用微波等离子体CVD方法，在CH,O,-H,系统中进行，所用的沉积装 置及有关技术细节可见文献[3,4].为保证低温沉积金刚石的质量和薄膜的光学平整度，采 用阶段式沉积方法，即第1阶段在金刚石膜形核期用施加直流负偏压或提高甲烷浓度来增 加金刚石的形核密度，以确保获得光学平整的薄膜表面；第2阶段降低甲烷浓度，并在反 应气体中加人氧气，以提高金刚石薄膜的生长质量. 实验所用衬底材料为(100)取向的双面抛光的单晶硅片，厚度为0.5mm.硅衬底在 40im的金刚石微粉悬浮液中进行超声波研磨处理2h.施加负偏压时采用了置于等离子体 上方的辅助电极1， 本研究所用金刚石薄膜的表征手段为：用扫描电镜(SEM)观察薄膜形貌；用选区电子 衍射(SAD)进行金刚石相鉴定；用红外分光光度计测量金刚石薄膜的红外光学透过性. 2实验结果及讨论 实验工艺参数列于表1. 1996-05-18收稿第-作者男30岁硕士 ·国家863计划项目

第1 8卷 第 5期 1 9 9 6年 1 0月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i yt o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o gy B e ij in g V 0 1 。 1 8 N 0 . 5 O C t 。 1 9 9 6 低 温沉积金 刚石 薄膜 的红外光学性 能 * 王建军 吕反修 北 京科技 大学材料科学与 工 程 系 , 北京 10 0 0 83 摘要 采用 微波 等离子体 C V D 两段式低 温沉积技术 , 在 7 0 一 4 0 ℃ 温度范围 内沉 积了 红外增 透性 良好 的金 刚石 薄膜 . 结果 表明 , 采用 高甲 烷浓度可 以 实现较低沉积 温度 下 的高密度形核 , 获 得光学平整的金刚石薄膜 . 施加直流偏压的方法在低温下对金 刚石形 核的促进 作用 不 明显 . 实验 观测到的 最大增透率达 20 % , 最大红外透射率接近 8 0 % , 可满 足不同气氛下金刚石容器 的应用 . 关键词 金 刚石薄膜 , 低温沉积 , 红外光学 中图分类号 T Q 16 4 由于 一般 光 学衬底 材 料 不能 承 受通 常 c v D 金 刚石膜 的沉积 温 度 ( 8 0 一 1 0 0 ℃ ) , 金 刚 石膜 的沉 积必 须 在较 低温 度下 进行 〔’ ,2] 作者 曾采 用微 波等 离 子体 C V D 技 术 , 在沉 积气 氛 中 引入 大 量 氧 的方 法在 单 晶硅 衬 底上 于 最低 为 2 80 ℃ 的衬底 温 度 下 , 实 现 了 多 晶 金 刚石 膜 的 低温 沉 积 l3,4 ! . 本文 对微 波 等 离子 体 C v D 低 温 沉 积金 刚 石膜 的红外 光 学 性 能进 行 了 讨论 ; 还 分 别 试验 了 施 加直 流偏 压和 在形 核期 采 用高 甲烷浓 度 的方法 促 进金 刚石 的高密度 形 核 . 1 实 验方 法 金 刚 石薄膜 沉积 采 用微波 等 离子 体 CV D 方法 , 在 C H 4 一 0 2 一 H Z 系 统 中进行 , 所 用 的沉 积装 置及 有 关技 术 细节 可见 文 献 3[ , 4] . 为保 证低 温 沉积 金 刚石 的质 量和 薄膜 的光学 平 整度 , 采 用 阶段 式 沉积 方 法 , 即第 1 阶段 在 金 刚石 膜 形核 期 用施 加 直 流 负偏 压 或提 高 甲烷 浓 度来 增 加 金 刚 石 的形 核 密度 , 以 确保 获 得光 学 平 整 的薄 膜 表 面 ; 第 2 阶段 降低 甲烷 浓度 , 并 在 反 应 气体 中加入 氧气 , 以 提 高金 刚石 薄膜 的生 长质 量 . 实 验 所 用 衬 底 材 料 为 (l 0 0) 取 向 的 双 面 抛 光 的 单 晶 硅 片 , 厚 度 为 .0 5 ~ . 硅 衬 底 在 40 巧m 的金 刚石 微粉 悬 浮液 中进 行 超 声波研 磨 处 理 Z h . 施 加 负偏 压 时采 用 了 置 于等 离子 体 上方 的辅 助 电极 5[] . 本研 究 所 用金 刚 石薄 膜 的 表征 手 段 为 : 用 扫描 电 镜 (S E M )观 察 薄 膜形 貌 ; 用 选 区 电子 衍射 (s A D ) 进行金 刚石相 鉴定 ; 用红 外分 光光 度 计测 量金 刚石 薄膜 的红外 光学 透过 性 . 2 实验结果及讨论 实验 工艺 参数列 于 表 1 . 19 9 6 一 0 5 一 18 收稿 第 一 作者 男 3 0 岁 硕 士 国 家 “ 8 6 3 ” 计划项 目 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1996. 05. 005

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第1 8卷 第 5期 1 9 9 6年 1 0月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r si yt o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o yg B e ij in g V 0 1 。 1 8 N 0 . 5 O C t 。 1 9 9 6 低 温沉积金 刚石 薄膜 的红外光学性 能 * 王建军 吕反修 北 京科技 大学材料科学与 工 程 系 , 北京 10 0 0 83 摘要 采用 微波 等离子体 C V D 两段式低 温沉积技术 , 在 7 0 一 4 0 ℃ 温度范围 内沉 积了 红外增 透性 良好 的金 刚石 薄膜 . 结果 表明 , 采用 高甲 烷浓度可 以 实现较低沉积 温度 下 的高密度形核 , 获 得光学平整的金刚石薄膜 . 施加直流偏压的方法在低温下对金 刚石形 核的促进 作用 不 明显 . 实验 观测到的 最大增透率达 20 % , 最大红外透射率接近 8 0 % , 可满 足不同气氛下金刚石容器 的应用 . 关键词 金 刚石薄膜 , 低温沉积 , 红外光学 中图分类号 T Q 16 4 由于 一般 光 学衬底 材 料 不能 承 受通 常 c v D 金 刚石膜 的沉积 温 度 ( 8 0 一 1 0 0 ℃ ) , 金 刚 石膜 的沉 积必 须 在较 低温 度下 进行 〔’ ,2] 作者 曾采 用微 波等 离 子体 C V D 技 术 , 在沉 积气 氛 中 引入 大 量 氧 的方 法在 单 晶硅 衬 底上 于 最低 为 2 80 ℃ 的衬底 温 度 下 , 实 现 了 多 晶 金 刚石 膜 的 低温 沉 积 l3,4 ! . 本文 对微 波 等 离子 体 C v D 低 温 沉 积金 刚 石膜 的红外 光 学 性 能进 行 了 讨论 ; 还 分 别 试验 了 施 加直 流偏 压和 在形 核期 采 用高 甲烷浓 度 的方法 促 进金 刚石 的高密度 形 核 . 1 实 验方 法 金 刚 石薄膜 沉积 采 用微波 等 离子 体 CV D 方法 , 在 C H 4 一 0 2 一 H Z 系 统 中进行 , 所 用 的沉 积装 置及 有 关技 术 细节 可见 文 献 3[ , 4] . 为保 证低 温 沉积 金 刚石 的质 量和 薄膜 的光学 平 整度 , 采 用 阶段 式 沉积 方 法 , 即第 1 阶段 在 金 刚石 膜 形核 期 用施 加 直 流 负偏 压 或提 高 甲烷 浓 度来 增 加 金 刚 石 的形 核 密度 , 以 确保 获 得光 学 平 整 的薄 膜 表 面 ; 第 2 阶段 降低 甲烷 浓度 , 并 在 反 应 气体 中加入 氧气 , 以 提 高金 刚石 薄膜 的生 长质 量 . 实 验 所 用 衬 底 材 料 为 (l 0 0) 取 向 的 双 面 抛 光 的 单 晶 硅 片 , 厚 度 为 .0 5 ~ . 硅 衬 底 在 40 巧m 的金 刚石 微粉 悬 浮液 中进 行 超 声波研 磨 处 理 Z h . 施 加 负偏 压 时采 用 了 置 于等 离子 体 上方 的辅 助 电极 5[] . 本研 究 所 用金 刚 石薄 膜 的 表征 手 段 为 : 用 扫描 电 镜 (S E M )观 察 薄 膜形 貌 ; 用 选 区 电子 衍射 (s A D ) 进行金 刚石相 鉴定 ; 用红 外分 光光 度 计测 量金 刚石 薄膜 的红外 光学 透过 性 . 2 实验结果及讨论 实验 工艺 参数列 于 表 1 . 19 9 6 一 0 5 一 18 收稿 第 一 作者 男 3 0 岁 硕 士 国 家 “ 8 6 3 ” 计划项 目

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第 1 8卷 第 5期 1 9 9 6年 1 0月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o gy B e ji ni g V 0 1 。 18 N 0 . 5 O C t 。 1 9 9 6 低 温沉积金 刚石 薄膜 的红外光学性 能 * 王建军 吕反修 北 京科技 大学材料科学与 工 程 系 , 北京 10 0 0 83 摘要 采用 微波 等离子体 C V D 两段式低 温沉积技术 , 在 7 0 一 4 0 ℃ 温度范围 内沉 积了 红外增 透性 良好 的金 刚石 薄膜 . 结果 表明 , 采用 高甲 烷浓度可 以 实现较低沉积 温度 下 的高密度形核 , 获 得光学平整的金刚石薄膜 . 施加直流偏压的方法在低温下对金 刚石形 核的促进 作用 不 明显 . 实验 观测到的 最大增透率达 20 % , 最大红外透射率接近 8 0 % , 可满 足不同气氛下金刚石容器 的应用 . 关键词 金 刚石薄膜 , 低温沉积 , 红外光学 中图分类号 T Q 16 4 由于 一般 光 学衬底 材 料 不能 承 受通 常 c v D 金 刚石膜 的沉积 温 度 ( 8 0 一 1 0 0 ℃ ) , 金 刚 石膜 的沉 积必 须 在较 低温 度下 进行 〔’ ,2] 作者 曾采 用微 波等 离 子体 C V D 技 术 , 在沉 积气 氛 中 引入 大 量 氧 的方 法在 单 晶硅 衬 底上 于 最低 为 2 80 ℃ 的衬底 温 度 下 , 实 现 了 多 晶 金 刚石 膜 的 低温 沉 积 l3,4 ! . 本文 对微 波 等 离子 体 C v D 低 温 沉 积金 刚 石膜 的红外 光 学 性 能进 行 了 讨论 ; 还 分 别 试验 了 施 加直 流偏 压和 在形 核期 采 用高 甲烷浓 度 的方法 促 进金 刚石 的高密度 形 核 . 1 实 验方 法 金 刚 石薄膜 沉积 采 用微波 等 离子 体 CV D 方法 , 在 C H 4 一 0 2 一 H Z 系 统 中进行 , 所 用 的沉 积装 置及 有 关技 术 细节 可见 文 献 3[ , 4] . 为保 证低 温 沉积 金 刚石 的质 量和 薄膜 的光学 平 整度 , 采 用 阶段 式 沉积 方 法 , 即第 1 阶段 在 金 刚石 膜 形核 期 用施 加 直 流 负偏 压 或提 高 甲烷 浓 度来 增 加 金 刚 石 的形 核 密度 , 以 确保 获 得光 学 平 整 的薄 膜 表 面 ; 第 2 阶段 降低 甲烷 浓度 , 并 在 反 应 气体 中加入 氧气 , 以 提 高金 刚石 薄膜 的生 长质 量 . 实 验 所 用 衬 底 材 料 为 (l 0 0) 取 向 的 双 面 抛 光 的 单 晶 硅 片 , 厚 度 为 .0 5 ~ . 硅 衬 底 在 40 巧m 的金 刚石 微粉 悬 浮液 中进 行 超 声波研 磨 处 理 Z h . 施 加 负偏 压 时采 用 了 置 于等 离子 体 上方 的辅 助 电极 5[] . 本研 究 所 用金 刚 石薄 膜 的 表征 手 段 为 : 用 扫描 电 镜 (S E M )观 察 薄 膜形 貌 ; 用 选 区 电子 衍射 (s A D ) 进行金 刚石相 鉴定 ; 用红 外分 光光 度 计测 量金 刚石 薄膜 的红外 光学 透过 性 . 2 实验结果及讨论 实验 工艺 参数列 于 表 1 . 19 9 6 一 0 5 一 18 收稿 第 一 作者 男 3 0 岁 硕 士 国 家 “ 8 6 3 ” 计划项 目

·422· 北京科技大学学报 1996年No.5 引起的相位变化，即6=(4π/)·n·d,d是薄膜的厚度.从式(I)可以看出，只要薄膜的 折射率n小于衬底的折射率ns,薄膜/衬底系统的反射率就可能低于衬底材料的反射率， 即可以观察到增透现象.当nd-1/4,即6=π时，将得到最佳的增透效果.而当下式得到 满足时，反射率将为零，即 =(ns)2 (2) 金刚石膜的折射率相对于硅衬底并不严格满足式(2)，但仍能给出很好的增透效果.如 图3所示的最大增透率达20%，最大透过率高达约80%，完全可以满足红外光学应用的要 求.由于表面粗糙度引起的对人射光的散射，文献[9]认为，表面散射近似与入射光波长的 平方成反比，这正好是图3()中所示的情况.这也更进一步说明了获得表面光学平整的金刚 膜的总义 值得指出的是，从图3b)至(d)所示的红外透射谱中，观察不到由于C-H键的存在而引 起的畋收峰，这很川能是因为膜的厚度较小的缘故，并不一定说明低温沉积的金刚石膜不 存在CH键引起的吸收. 1.0r (a)700℃ 100 0.8 80 (b)680℃ 0.6 B C 60 Og 40 0.2 20 0.0-4500350025001500500 0 50004000300020001000 波数/cm 波数/cm 100 100 (c)600℃ 80 (d)400℃ b 60 40A 40 20 20 0 5000 3000 1000 5000 3000 1000 波数/cm 波数/cm 图3 低温沉积金刚石膜的红外光学透过性能，虚线为未沉积硅衬底的透过曲线 3 结 论 ()采用高甲烷浓度形核的两段式金刚石膜沉积方法可以在较低沉积温度下(700~ 400℃)实现金刚石膜高密度形核，获得光学平整的金刚石薄膜.采用施加直流负偏压的方 法在低温下(<700℃)对金刚石形核的促进作用不显著 (2)用两段法低温沉积的金刚石膜表面平整(R,<20m),基本上消除了表面散射的有 害影响，显示了对硅衬底的明显增透作用.最大透过率达80%（增透20%），基本上可以满足

· 4 2 2 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 6 年 N o . 5 引起 的相 位变 化 , 即 d 二 (4 汀 / 幻 · n , · d, d 是 薄膜 的厚 度 · 从式 l( )可 以看 出 , 只 要薄 膜 的 折 射率 。 F小 于衬 底 的折 射率 。 s , 薄膜 / 衬 底 系统 的反射 率就 可能 低于 衬底 材料 的反 射率 , 即 可 以 观 察到 增透 现 象 . 当 、 =dA / 4, 即 d = 二 时 , 将 得到 最佳 的 增透效 果 · 而 当下式得 到 满 足 时 , 反射 率将 为零 , 即 n F 一 ( n o n s ) , ` , ( 2 ) 金 刚石 膜 的折 射率 相 对于 硅衬 底并 不严 格满 足式 ( 2) , 但 仍 能给 出很 好的增 透效果 . 如 图 3 所 示 的 最大 增 透 率达 2 0 % , 最 大 透过 率 高达 约 80 % , 完 全 可 以 满足 红 外光 学 应用 的要 求 . 由于表 面粗 糙度 引起的 对人 射 光 的散射 , 文 献 〔9] 认 为 , 表面 散射 近 似 与人 射 光波 长 的 平方 成反 比 , 这 正 好是 图 3 (a) 中所 示 的情况 . 这 也更 进 一步说明 了 获得 表 面光学 平整 的金 刚 们 膜 的忌 、 义 . 值得 指 出 的是 , 从 图 3( b) 至 (d) 所示 的红外 透射 i勿千 , , 观 察不 到 由于 C 一 H 键 的存 在而 引 起 的 吸 收 峰 . 这 很 . J 能 是 因为 膜 的厚 度较 小 的缘 故 , 并 不 一定 说 明低 温 沉积 的金 刚 石膜 不 存 在 C 一 H 键引起 的吸 收 . 艳 On ù 0O O八0 了 CU 42 哥姻划ǎ岁à ( a )7 0 0 ℃ 一尹布 哥喇划ǎ惑 4 5 0 0 3 5 0 0 2 5 0 0 1 5 0 0 5 0 0 波数 / c m 一 , 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 波数 z e -m , 0 nU 4 , ù 不 哥峭划ǎ求à 。 ) 60 0 0C 了护 , 心 、 、 、 一 曰户月 . 1 〔 、 内 二 - . - - - 一 、 ~ 溉 1 0 0 1 ` d、 4。。 co “ ” 「 、 ~ 6 0巴丁少. . 一 户“ , 州喊一 · 护认 , 丫 , 402086 0 评明划ǎ罗à 5 0 0 0 图3 3 0 0 0 1 0 0 0 波数 / c m 一 ’ 0 1一一 5 0 0 0 3 0 0 0 1 0 0 0 波数 / c m 一 , 低温沉积金刚石膜 的红外光学透过性 能 , 虚 线为未沉积硅衬底的透过曲线 3 结 论 (l ) 采 用 高 甲烷 浓 度 形 核 的 两 段 式 金 刚 石 膜 沉积 方 法 可 以 在 较 低 沉 积 温 度 下 ( 7 0 0 一 40 0 ℃ ) 实 现金 刚 石膜 高密 度 形核 , 获得 光 学平 整 的金 刚石 薄 膜 . 采 用 施加 直 流 负偏 压 的方 法在 低 温下 (< 70 0 ℃ )对金 刚石形 核 的促 进作 用不 显著 . (2) 用 两 段法 低温 沉 积 的金 刚石 膜 表 面平 整 (aR < 20 n m ) , 基 本 上 消除 了 表面 散射 的有 害影 响 , 显 示 了 对 硅衬底 的 明显 增 透作 用 . 最 大透 过率 达 80 % ( 增 透 20 % ) , 基 本上 可 以 满足

Vol.18 No.5 王建军等：低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能 ·423· 红外光学窗口和其它器件的使用要求. 参考文献 1 Liou Y,Weimer R,Knight D.Messier R.Effect of Oxygen in Diamond Deposition at Low Substrate Temperature.Appl Phys Lett,1990,56:437~439 2 Muranaka Y,Yamashita H,Miyadera H.Worldwide Status of Low-Temperature Growth of Diamond. Diamond Films and Technology,1995.5(1):1~15 3吕反修，杨保雄，蒋高松.MPCVD低温沉积金刚石薄膜及其特征.北京科技大学学报，1992,14(2)：168~ 172 4杨保雄，蒋高松，吕反修.氧在金刚石薄膜低温沉积中的作用.薄膜科学与技术，1992，(3)：24~29 5 Wang J J,Lu F X,Yu W X,Tong Y M.Effect of Negative Bias on Diamond Nucleation.Journal of University of Science and Technology Beijing,1996,3(1):12~16 6 Yugo S,Kimura T,Kanai T.Nucleation Mechanisms of Diamond in Plasma Chemical Vapor Deposition.Diamond and Related Materials,1992 (2):328~332 7 Yugo S,kani T,Kimura T,Muto T.Generation of Diamond Nuclei by Electric Field in Plasma Chemical Vapor Deposition.Appl Phys Lett,1991,58(10):1036 8 Couder P,Catherine Y.Structure and Physical Properties of Plasma-Grown Amorphous Hydrogenated Carbon Films.Thin Solid Films,1987,146 93 107 9 Rancourt J D.Optical Thin Films.New York:Macmillan Publication Co,1987.54 Infrared Optical Properties of Diamond Films Deposited at Low Temperatures Wang Jianjun Lu Fanxiu Department of Materials Science and Engineering,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT Optical smooth diamond films have been deposited at low temperatures (400 ~700 C)and their IR properties were studied for infrared optical coating applications. High density diamond nucleation was realized by a "Two Step Process"in which a high methane concentration was used for nucleation enhancement.However,biasing was shown insufficient for nucleation enhancement at low temperatures.Transmittance as high as 80% for diamond coated single crystal silicon wafer was observed.This level of IR transmis- sion is good enough for practical applications of Si windows in a severe atmosphere. KEY WORDS diamond film,low temperature deposition,infrared optics

V o l . 18 N o . 5 王 建军等 : 低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能 . 4 2 3 . 红外 光学 窗 口 和 其它 器件 的使 用 要求 . 参 考 文 献 1 L i o u Y , W e im e r R , K l l ig h t D , M e s s i e r R . E fe e t o f o x y g e n i n D i a m o n d D e P o s i ti o n a t L o w S u b s atr t e T e m P e ar tu re . A PP I Ph y s L e t , 19 9 0 , 5 6 : 4 3 7 一 4 3 9 2 M u arn ak a Y , Y a m a s h iat H , M iy ad e ar H . Wo r ldw id e S at tu s o f L o w 一 T e m Pe r a tu r e G r o w ht o f D i a m o n d . D i a m o n d F il m s an d T e e hn o ol g y , 1 9 9 5 , 5 ( l ) : l 一 1 5 3 吕 反修 , 杨保雄 , 蒋 高松 . M P C V D 低 温沉积金刚石薄膜及其特征 . 北京 科技大学学报 , 19 9 2 , 14 (2) : 168 一 1 7 2 4 杨保雄 , 蒋 高松 , 吕 反修 . 氧在金 刚石薄膜低 温沉 积中的作用 . 薄膜科 学与技术 , 19 92 , (3) : 2 4 一 2 9 5 W an g J J , L u F X , Y u W X , T o n g Y M . E fe e t o f N e g a ti v e B i a s o n D i a m o n d N u e l e at i o n . J o urn a l o f U n i v e r s ity o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e ij i n g , 19 9 6 , 3 ( l ) : 1 2 一 16 6 Y u g o S , K im ur a T , K a n a i T . N u e l e a t i o n M e e h a n i s m s o f D i a m o n d 一n P l a s m a C h e m i e a l V a P o r D e p o s i ti o n . D i a m o n d a n d R e l a t e d M a t e r i a l s , 19 9 2 ( 2 ) : 3 2 8 一 3 3 2 7 Y u g o S , k a n i T , K im ur a T , M u t o T . G e n e ar ti o n o f D i a m o n d N u e l e i b y E l e e tr i e F一e ld i n P l a s m a C h e m i e a l V aP o r D e P o s i t i o n . A P PI P h y s L e t , 1 9 9 1 , 5 8 ( 1 0 ) : 1 0 3 6 8 C o u d e r P , C a t h e r i n e Y . S tUT e utr e a n d Ph y s l e a l Pr o P e rt i e s o f P l a s m a 一 G r o w n A m o pr h o u s H y dr o g e n a t e d C a br o n F i ln s . T h i n S o li d F i ln s , 19 8 7 , 14 6 : 9 3 一 1 0 7 9 aR n e o u rt J D . O Pt i e a l T h i n F ilm s . N e w Y o rk : M a e m i ll a n P u b li c a t i o n C o , 1 9 8 7 . 5 4 I n fr a r e d O P ti e a l P r o P e rt i e s o f D i a m o n d F i lm s D e P o s i t e d a t L o w T e m P e r a tu r e s 环尸 d n g 了i a nj un L u aF xn iu D e P art m e n t o f M a t e r , a l s S e i e n e e a n d E n g , n e e r i n g , U S T B , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , P R C A B S T R A C T O P t i e a l s m o o ht d i a m o n d if lm s h a v e b e e n d e P o s i t e d a t l o w t e m P e r a tu r e s ( 4 0 0 一 7 0 0 0C ) a n d ht e i r I R p r o p e rt i e s w e r e s tu d i e d of r i n fr a r e d o p t i c a l e o a t i n g a p p li e a t i o n s . H i g h d e n s i ty d i a m o n d n u e l e a t i o n w a s r e a l i z e d b y a “ T w o S t e P P r o e e s s ” i n w h i e h a h ig h m e ht a n e c o n e e n tr a t i o n w a s u s e d of r n u e l e a t i o n e n h a n e e m e n t . H o w e v e r , b i a s i n g w a s s h o w n i n s u if e i e n t fo r n u e l e at i o n e n h an e e m e n t a t l o w t e m P e r a ut r e s . T r a n s m i t an e e a s h i g h a s 8 0 % fo r d i a m o n d e o a t e d s i n g l e e yr s t a l s i li e o n w a fe r w a s o b s e vr e d . T h i s l e v e l o f I R tr a n s m i s - s i o n 1 5 g o o d e n o u g h fo r P r a c t i e a l a P P li c a t i o n s o f 5 1 w i n d o w s in a s e v e r e a t m o s P h e r e . K E Y WO R D S d i a m o n d if lm , l o w te m P e r a ut r e d e P o s i t i o n , i n fr a r e d o P t i c s