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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 【求助】MPCVD等离子体熄灭问题
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allml100

新虫 (初入文坛)

[交流] 【求助】MPCVD等离子体熄灭问题已有4人参与

这几天做实验发现：反应气源中加入甲烷以后，等离子体非常容易熄灭。特别是甲烷流量大时，工作气压大于2kPa时，等离子体就会熄灭。以前不通甲烷的时候工作气压5，6kPa都是OK的。现在反应气压只能在1kPa左右，而且等离子体很昏暗，没有以前那么亮，一不留神就灭。实在想不通，苦恼，求达人指点！
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1楼2010-12-08 15:36:16
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love_nole

铁虫 (小有名气)
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小木虫:)(金币+10):3q 2010-12-13 05:52:05
引用回帖:
Originally posted by allml100 at 2010-12-12 16:31:00:




可是要长石墨，必须保证比较高的碳氢比，我现在气压过了2kPa等离子体就会灭...我想问问可不可以通点氦气或氩气让等离子体稳定些?

我接触到的，加入惰性气体做主导气体一般分为两种情况：一种就是很简单的用惰性气体做保护气，这个很好理解；还有一种情况是降低等离子体H的含量生长尺寸更小的超纳米金刚石，这个是很经典的方法。等离子体H对于碳材料生长时的最明显的作用是以更快的速度刻蚀sp2相，一般情况刻蚀速率V对于sp2/sp3=10/1。所以对于金刚石生长H2含量大些质量好，而对于在H等离子体中要得到石墨相，常见的是碳管，这里涉及到等离子体温度的问题和衬底的选择，温度低是不适合sp3相生长的，对于析碳衬底（纳米尺寸的Ni，Fe或者它们的化合物）是常见的长碳纳米管的择优衬底。
总的来说，在H等离子体中sp2和sp3相存在竞争关系，他们的重要影响因素是碳氢比，温度和衬底。所以不要追求一个影响因素带来的结果。一般长石墨相可以不用H等离子啊，对H等离子体有什么特殊需要么？

P.S：PECVD是等离子体增强法化学沉积，常见的是MPCVD微波法和HFCVD热灯丝法，如果是是在文献中看到用PECVD生长石墨相的话很可能只是用到了PECVD这个腔体本身，因为PECVD一般样品托（放置衬底的）是可以被加热的，只不过借助此仪器加热控温和流量可控来做石墨生长，并不加H等离子体。你好好看看实验细节里面到底提没提H2 plasma。如果你的样品托是不能被加热，热源只能来自等离子体的话，建议你改进装置。

[ Last edited by love_nole on 2010-12-12 at 18:33 ]
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Just have a little faith.
6楼2010-12-12 18:30:14
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allml100

新虫 (初入文坛)
木有人知道吗？
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2楼2010-12-10 13:46:49
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wudong863

金虫 (小有名气)

Coatingtech
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小木虫:)(金币+3):3q 2010-12-12 09:29:45
甲烷比较稳定吧。你的微波源是多少功率，频率的？
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材料分析测试技术群：101717240。
3楼2010-12-10 13:53:36
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love_nole

铁虫 (小有名气)
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小木虫:)(金币+10):3q 2010-12-12 09:29:28
引用回帖:
Originally posted by allml100 at 2010-12-08 15:36:16:
这几天做实验发现：反应气源中加入甲烷以后，等离子体非常容易熄灭。特别是甲烷流量大时，工作气压大于2kPa时，等离子体就会熄灭。以前不通甲烷的时候工作气压5，6kPa都是OK的。现在反应气压只能在1kPa左右，而且 ...

一般MPCVD的主导气体是氢气，你要是加甲烷的时候也要保证氢气的流量。因为产生辉光的能量不同（C-H ，H-H键能显然差别很大），所以CH4是不适合做主导气体的，在CH4/H2在生长石墨相的时候也就在20%，而且压强越高等离子体越容易熄灭，同时高压强会导致等离子体球的大幅度缩小，不过对高速同质外延生长金刚石是很有帮助的，还是要具体看你要做什么。你用的是MWCVD还是HFCVD？

[ Last edited by love_nole on 2010-12-11 at 01:26 ]
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Just have a little faith.
4楼2010-12-11 01:24:39
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