单晶CVD金刚石的制备方法及提高其生长速度的新思路

陈广超; 刘浩; 李佳君; 袁禾蔚; 李震睿; 徐锴; 郭辉; 孙振路; 孙雪; 孙占峰; 范斌

工程研究——跨学科视野中的工程 ›› 2017, Vol. 9 ›› Issue (6) : 538 -546.

陈广超, 刘浩, 李佳君, 袁禾蔚, 李震睿, 徐锴, 郭辉, 孙振路, 孙雪, 孙占峰, 范斌

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摘要

化学气相沉积(CVD)金刚石是一种人造碳功能材料,不仅具有优异的综合性能,还可以被制作成二维或三维的形态,在电子/电力、量子信息等领域有着巨大的应用价值和广阔的应用前景,被认为是21世纪重要的材料之一。为促进CVD金刚石这种新型材料产业化制备大幅度发展,尽快满足新兴领域和社会生活进步的需求,本文围绕提高该类材料的生长速度这一工程核心问题,通过对CVD金刚石制备原理和现有技术特点的总结,分析出目前CVD金刚石制备效率低下的原因不仅在于现有技术制备工艺的低效,更为重要的是解决问题的研究思路存在着局限性。因此,提出了将研究思路从"探寻关键激元"转移到"遵从晶体生长控制规律"来提高金刚石生长速度的建议,并着重探讨了温度梯度对决定晶体生长速度起关键作用的传质效率的影响。