Vol22 No.3 黄天斌等：大面积无衬底自支撑金刚石厚膜沉积 ·237· 厚膜断口照片和上表面形貌照片，可观察到它的 al.Gas Recycling and Flow Control for Cost Reduction of 组织致密、表面平整、无异常长大现象， Diamond Films Deposited by DC Arc-jet.Diamond and Related Materials,1999,8(1):29 3结论 2 Belous V A,Vasil'er V V,Zaleskij D Yu,et al.Arc Dis- charge Synthesis of Uniform Thickness Diamond Coa- 由于金刚石与衬底材料在线膨胀系数上的 tings on Large Areas.Diamond and Related Materials, 巨大差异造成的热应力是金刚石厚膜在沉积后 1998,7(2):143 3 Lu F X,Zhong G F,Sun JG,et al.A New Type of DC Arc 炸裂的主要原因，而村底表面状态的控制、金刚 Plasma Torch for Low Cost Large Area Diamond Deposi- 石的形核密度、生长过程中的不稳定性，以及沉 tion.Diamond and Related Materials,1998,7(6):737 积后的冷却速度控制都是不可忽视的因素.大 4 Lu F X,Fu Y L,Zhong G F,et al.Fracture Behavior of 面积无裂纹金刚石自支撑厚膜的制备，必须对 Thick Diamond Films Prepared by DC Arc Plasma Jet 上述所有环节进行严格系统控制才有可能获得 Method.Diamond and Related Materials,1998,7(6):733 具有工业应用价值的大面积无衬底自支撑金刚 5钟国钫.l0OkW级DC Arc Plasma Jet CVD金刚石膜沉 积系统系统的研制：[学位论文]北京：北京科技大学 石厚膜， 材料科学与工程学院，1997 参考文献 6 RaviK V.Morphological Instabilities in the Low Pressure Synthesis of CVD Diamond.J Mater Res,1992(2):384 1 Martorell Ivan A,William D Partlow,Robert M Young,et Preparation of Large Area Free Standing Thick Diamond Wafers HUANG Tianbin,LIU Jinming,ZHONG Guofang,TANG Weizhong,TONG Yumei,LU Fanxiu Material Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Technical problems encountered in the preparation of large area free standing thick diamond fil- ms are discussed.Cracking of deposited diamond wafers is mainly due to the huge thermal stress resulted from the big difference in linear expansion coefficients between diamond and the Mo substrate.While the status of the surface preparation of the substrate,the control and optimization of process parameters are also very important.In order to obtain crack free large area thick diamond wafers it is necessary to strictly control the every step of the whole deposition process. KEY WORDS the free standing thick diamond films;large area;DC arc plasma jet CVD黄 天斌等 大面 积 无衬底 自支撑金 刚石 厚膜沉积 一 厚膜 断 口 照片和 上表面形貌照 片 ， 可观察到它的 组织致密 、 表面平整 、 无异常长大现象 结论 由于 金 刚石 与衬 底材料在 线膨胀 系数上 的 巨大差 异 造成 的热 应力 是 金 刚 石 厚膜在 沉积后 炸裂 的主 要 原 因 ， 而 衬底表面状态 的控制 、 金 刚 石 的形 核 密 度 、 生 长 过程 中的不 稳 定性 ， 以及 沉 积 后 的冷 却速度控 制都是不 可 忽 视 的因素 大 面积 无 裂 纹金 刚 石 自支撑 厚 膜 的制备 ， 必 须对 上 述所有 环节进行严格 系 统控 制才 有可 能获得 具 有工 业应用 价值 的大面积无衬底 自支撑金 刚 石 厚膜 参 考 文 献 ， ， ， 如 一 称 咖 ， ， ， 、 恤 ， ， ， 雌 魂 户‘ 助 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 户 ， ， 钟 国仿 级 户 金 刚 石膜 沉 积系统系统的研制 学位论文 北京 北京科技大学 材料科学与工程学 院 ， ， ， 乙月刀 而 ， 功， 付 ， 别刀 肠 ， ， 声 肛 石 ， ， 瓦由 切 拐 兔 ， 而迈级 加 雌 而 呷 出