...

Как выращивают алмазы методом химического осаждения из газовой фазы?

Метод химического осаждения из паровой фазы (CVD) позволяет получать твердотельные материалы высокой чистоты и производительности. Сначала небольшой алмаз, который служит «ядром», помещают в вакуумную среду для удаления примесей, а затем вводят высокотемпературные газы температурой 3000 градусов по Цельсию — метан и водород. Эти высокотемпературные газы будут расщепляться, образуя заряженные ионы, и из продуктов крекинга метана будут высвобождаться атомы углерода. Ионы углерода будут осаждаться на поверхности алмаза и продолжать расти, копируя структуру исходного алмаза. Скорость роста составляет 0,006 мм в час, а бриллиант весом в 1 карат можно вырастить за несколько дней. Открытие возможности использования химического осаждения из паровой фазы для производства алмазов существенно увеличило производство алмазов и расширило сферу их применения.

Технологический газ

Технологический газ для химического осаждения алмазных пленок из газовой фазы в основном представляет собой смесь метана, водорода и аргона в определенном соотношении. Наиболее часто используемый газ представляет собой смесь 1% метана и 99% водорода, при этом для разбавления газа часто используют аргон.

Распространенные субстраты

Обычными субстратами для осаждения из паровой фазы являются кремний, металлы и металлические соединения. При контакте паров прекурсора с подложкой могут происходить различные изменения, такие как осаждение, разложение и другие реакции с образованием молекул, которые прикрепляются к подложке. Эти молекулы продолжают накапливаться, и мы можем получить нужный нам материал.

Преимущества химического осаждения из газовой фазы (CVD)

  1. Более низкие первоначальные затраты на оборудование
  2. Выращенные алмазы имеют больший вес в каратах
  3. Выращенные алмазы имеют более высокую чистоту.
  4. Выращенные алмазы не имеют металлических включений.

Самым большим преимуществом метода химического осаждения из паровой фазы является то, что его можно наносить на самые разные подложки, а условия выращивания не такие жесткие, как при использовании метода высоких температур и давления. Поэтому это хороший выбор для применения готовых алмазных изделий. Кроме того, различные типы алмазов могут быть выращены с использованием различных параметров и могут быть разделены на: микроалмазы, наноалмазы, супернаноалмазы и т. д. в зависимости от их размеров.

Прокрутить вверх