Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar II xalqaro ilmiy anjumani

Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar

II xalqaro ilmiy anjumani 
 
19-20 noyabr 2021 yil 
429 
В мировой практике получения пленок алмаза широкое распространение 
нашли методы химического парогазового осаждения (ХПГО) [2-4], так как, 
этот метод – так называемый «hot filament CVD» (CVD – Chemical Vapor 
Deposition) пока, на сегодняшний день остается более дешевым и доступным 
методом получения алмазных пленок [5]. В этом методе рост алмазных 
пленок осуществляется в атмосфере атомарного водорода (Н), так как одним 
из основных условий образования кристаллического алмаза является наличие 
атомарного водорода (Н) у фронта кристаллизации. Для этого в 
существующих 
ростовых 
установках 
используют 
высокочастотное 
электромагнитное излучение с частотой, обеспечивающей распад молекул 
водорода (Н
2
) на атомы (Н). Процесс ХПГО осуществляется при давлениях 
порядка 40-50 Торр. с добавлением газообразных веществ или паров 
органических жидкостей (метан, этан, ацетон [2,3], метанол [4] и т.д.). При 
разложении этих веществ в реакторе выделяется углерод (С), который 
осаждаясь на нагретую (до 800-850

С) подложку, образует алмазную пленку. 
При этом скорость осаждения пленок будет невысокой (1-2 мкм/час). Авторы 
работ [5,6], добавляя к газовой смеси аммиак (NН
3
) в качестве третьего 
компонента, добились улучшения качества выращиваемых пленок и 
увеличения скорости роста (до 4-5 мкм/час).
В наших экспериментах в качестве источника углерода был выбран 
метанол с добавкой некоторого количества (ноу-хау) аммиака NН
3
. В 
процессе эпитаксии и при проведении экспериментов мы пользовались 
данными, приведенными в работах [2-4,7].
Основными решающими факторами роста качественных алмазных 
пленок является температура подложки, а также соотношение водорода и 
углеродсодержащего вещества в общем потоке газа в реакторе. В наших 
экспериментах температура вольфрамовых нитей накала (необходимая для 
разложения молекулярного водорода на атомы) поддерживалась в пределах 
800-850 

С путем регулирования расстояния между накалом и подложкой, а 
также изменением места ее расположения на молибденовой подставке. 
Оптимальное соотношение компонентов газовой смеси зависит от типа 
вещества, используемого в качестве источника углерода. В наших 
экспериментах оптимальное количество метанола в общем потоке (50-60 
см
3
/мин) газовой смеси для оптимальной температуры подложки (800-850

С) 
было подобрано экспериментально, и оно составляло 0,8-1,0%. 
Рост алмазных пленок осуществлялся на монокристаллических Si-
подложках, вырезанных в кристаллических направлениях (100) и (111) с 
удельными сопротивлениями 0.1 и 10 Ом

см, соответственно. После процесса 
эпитаксии, для выяснения наличия алмазной пленки, были измерены 
микротвердости эпитаксиальных пленок при нагрузке 0.005 Н, результаты 
которых показали, что в зависимости от технологических условий и места 

---