1. Температура:
o Температура реакции: более высокая температура реакции может увеличить энергию молекул сырого газа, способствовать активации молекул реагентов, ускорить скорость реакции и, таким образом, увеличить скорость роста затравочных кристаллов. Однако слишком высокая или слишком низкая температура может привести к тому, что реакция будет стремиться к термодинамическому равновесию, что не способствует увеличению скорости роста.
o Температура подложки: подходящий градиент температуры подложки может регулировать скорость роста и структуру пленки, а также оказывает важное влияние на теплопроводность и адсорбцию реагентов.
2. Сырой газ:
o Концентрация: увеличение концентрации сырого газа обычно увеличивает скорость осаждения, тем самым ускоряя рост затравочных кристаллов. Однако слишком высокая концентрация может привести к нестабильности и образованию побочных продуктов, что, в свою очередь, влияет на скорость роста и качество.
o Соотношение: различные соотношения сырого газа будут влиять на кинетику реакции. Соответствующее соотношение может способствовать быстрому и равномерному осаждению, что способствует росту затравочных кристаллов.
3. Газофазный массоперенос:
o Газофазная диффузия: на газофазный массоперенос влияют условия потока газа в реакционной камере и морфология поверхности подложки. Эффективный газофазный массоперенос может гарантировать равномерную транспортировку реагентов к реакционной поверхности, тем самым улучшая скорость роста и однородность. Если газофазный массоперенос не является плавным, это приведет к недостаточной подаче реагентов и ограничит рост затравочных кристаллов.
o Морфология поверхности подложки: плоскостность, шероховатость и другие морфологические характеристики поверхности подложки будут влиять на газофазный массоперенос. Плоская и гладкая поверхность способствует равномерной адсорбции и осаждению реагентов, в то время как шероховатая поверхность может вызывать турбулентный поток воздуха, влияющий на скорость роста и однородность.
4. Выбор реакционного материала 2: Различные реагенты имеют различную реакционную способность и летучесть. Высокореакционноспособные вещества могут ускорять скорость реакции и способствуют росту затравочных кристаллов; Высоколетучие реагенты способствуют равномерному осаждению и быстрому формированию пленки, тем самым увеличивая скорость роста.
5. Давление: В процессе CVD давление влияет на плотность плазмы. Правильное увеличение давления может увеличить плотность плазмы, что помогает увеличить концентрацию активных групп, таких как атомарный H и метил CH₃, тем самым ускоряя скорость роста затравочных кристаллов.
6. Мощность: Для таких технологий, как микроволновое плазменное CVD, увеличение мощности может увеличить энергию плазмы, так что сырой газ может быть более полно диссоциирован и возбужден, производить больше активных частиц и способствовать росту затравочных кристаллов.
7. Легирование: Легирование азотом в определенном соотношении может значительно увеличить скорость роста затравочных кристаллов алмаза, но по мере увеличения соотношения добавления азота скорость роста постепенно стремится к насыщению. Кроме того, легирование некоторыми другими примесями или элементами также может влиять на скорость роста затравочных кристаллов.
8. Магнитное поле: Внешнее магнитное поле может влиять на свойства и поведение материала и, таким образом, влиять на скорость роста и морфологию семян. Однако влияние магнитного поля на скорость роста семян CVD более сложное, и конкретный эффект варьируется в зависимости от системы материалов и условий эксперимента.
