Спосіб одержання плівок алмазу

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЗКЗ СОЮЗ СОВЕТСНИХ S , Q ") *• V 18 СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (5» 4" С 30 В 23/02. 29/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К • (21) (22) (72) (53) 1 4001763/23-26 03.01.86 - * В,М.Пузиков и А.Б.Семенов 621.315.592 (088.8) (56) Чайковский Э. 10 эВ), выбрать такие условия, при которых бы распылялись атомы углерода с нететраэдрическим типом связи и не распыДля электронографических исследолялись с тетраэдрическим. Исходили ваний в режиме "на просвет" слои отиз того, что структура пленок угледеляют от подложек. Способы отделения рода, осажденных из ионных пучков связаны с типом используемой подлож- 45 углерода с энергией 10-100 эВ, паки. Так, от Ni-подложек слой отделяют дающих на подложку нормально ее потравлением в 50%-ном растворе HNO 3 , верхности, представляет собой совоСнятие происходит за счет травления купность областеі"'оупорядочения алмавдоль межфазной поверхности пленка за размером ^-10 А, имеющих форму подложка. От подложек КС1 слои отде- 50 эллипсоидного вращения, большие оси ляют растворением межфазной границы вращения которых ориентированы вдоль в дистиллированной воде, направления [0001J. Граничная область между кристаллитами представляет собой совокупность одиночных хаотичесУдельное электросопротивление поки ориентированных тетраэдров. Коэфлученных слоев алмаза составляет 55 фициент ионного распыления атомов 10н -10* 1 0м-см, коэффициент пренеупорядоченной фазы (граничной обломления па длине волны 0,63 мкм раласти) выше, чем коэффициент распылевен 2,36 ± 0,05. 1485679 * но осаждаемого пучка (80 и 10' соотния атомов упорядоченной области, ветственно) обусловлен следующими так как последние находятся в более факторами. При уменьшении Ы, меньше выгодном энергетическом положении. 10° структура пленок из-за сущестОднако, как показывают расчеты и венного уменьшения коэффициента расэкспериментальные данные, коэсЪЛициент пыления становится квлчиаморфной с распыления углеродной пленки ионами размером кристаллов ч- 10 А. Ориентиуглерода с энергией 10-100 эВ при рование подложки под углом более 80 нормальном падении составляет — 0,01 — 0,1 атом/ион и не зависит от темпера- 10 ведет к существенному распылению ато мов и даже упругому отражению их от туры. Такой коэффициент распыления поверхности. Вследствие этого скоявно недостаточен для оказания заметрость роста слоя становится очень ного влияния на структуру конденсата, маленькой (понятно, что при об = 90 так как число атомов неупорядоченной о н а Лазы в 1,1 раза превышает число ато- 15 равна нулю), меньшей скорости мов упорядоченной Лазы. Тля увеличеосаждения примесных атомов, которые ния коэффициента распыления в заданблокируют (Нормирование алмазной ном энергетическом интервале ионов структуры. Экспериментально установиспользуют зависимость коэффициента лено, что оптимальные величины об распыления от угла падения ионов. 20 находятся в пределах 60-70 . Например, при изменении угла падения ионов с энергией 100 эВ от 0 до 8Ъ Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я коэффициент распыления изменяется от v 0 , l до 0,7 атом/ион. Способ получения пленок алмаза, Таким образом, выбором энергии 25 включающий бомбардировку подложки ионов и угла их падения на подложку потоком атомов или ионов углерода обеспечивают получение упорядоченной с энергией 10-100 эВ при комнатной 6 фазы. Коэффициент распыления атомов температуре, о т л и ч а ю щ и й с я этой фазы существенно меньше, чем тем, что, с целью обеспечения мононеупорядоченной. В результате осажЗо кристаллической структуры пленок, дается монокристаллический слой алмаза. подложку размещают под углом 10-80 к потоку атомов или ионов углерода. Выбор верхнего и нижнего пределов углов ориентации подложек относительТемпература подложки, С Материал подложки Скорость роста, мкм/ч Необходимость отжига Толщина полученного слоя, Концент- Качество рация слоя примесей, алмаза см~3 мкм 800-1200 300-800 300-800 20-30 Тугоплавкие карбидообразующие металлы Монокристаллический природный алмаз Пиролитпческий графит Любой твердый материал 1 1-2 Да До 20 10 Поликристалл То же До 2-3 10 То же 6-Ю 6-10 10* - 10 Нет 15-20 10 Монокристалл То же 1485679 Редактор 3 .Вородкина Составитель Н.Давыдова Техред М. Ходанич Корректор М. Васильева Заказ 954/ДСП Тираж 234 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101