Publication detail

Spectroscopic ellipsometry characterization of nano-crystalline diamond films prepared at various substrate temperatures and pulsed plasma frequencies using microwave plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus with linear antenna delivery

Year: 2014

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Thin Solid Films

Publisher name: Elsevier Science BV

Place: Amsterdam

Page from-to: 230-237

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Charakterizace nano-krystalických diamantových filmů připravených při různých depozičních teplotách a různých frekvencích pulsní plasmy s využitím mikrovlnné plazmou podpořené chemické plynné depozice s rozvodem lineární anténou pomocí spektroskopické elipsometrie	Série vrstev filmů nanokrystalického diamantu (NCD) byla deponována pomocí mikrovlnné zesílené plazmou podpořené chemické plynné depozice s rozvodem lineární anténou při různých teplotách substrátu (520-600°C) a různé pulzní plazmové frekvenci (2,7 - 14,3 kHz) v na vodík bohaté pracovní směsi H2 / CH4 / CO2 plynů. Filmy byly deponovány na přirozeně oxidovaném Si substrátu s vrstvou nanodiamantových částic. Charakterizace pomocí spektroskopické elipsometrie těchto NCD filmů byla provedena s využitím různých modelových struktur (modely jedno a dvou-vrstev) a různé parametrizaci optických konstant NCD filmu (Tauc-Lorentz a aproximace efektivního média s různou reprezentací nediamantové fáze). Bylo prokázáno, že teplota substrátu může být snížena při současném zvýšení pulzní frekvence plazmy při zachování vysoké kvality NCD filmů s nediamantovou složkou asi 5% (shodně určenou pomocí elipsometrie a Ramanovy spektroskopie). Pomocí elipsometrie zjištěná tloušťka NCD filmů a jejich povrchová drsnost byla v souladu s výsledky zjištěnými pomocí AFM a SEM. Byla vybrána nejvhodnější modelová NCD struktura .	nanokrystalické diamanty; tenké vrstvy; mikrovlnná plazmou podpořená chemická plynná depozice; pulzní plasma; nízká teplota depozice; spektroskopická elipsometrie; ramanova spektroskopie
eng	Spectroscopic ellipsometry characterization of nano-crystalline diamond films prepared at various substrate temperatures and pulsed plasma frequencies using microwave plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus with linear antenna delivery	A series of nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited by a custom made microwave plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus with linear antenna delivery at different substrate temperatures (520–600 °C) and pulsed plasma frequencies (2.7–14.3 kHz) in a hydrogen rich working gas mixture of H2/CH4/CO2. Films were deposited onto naturally oxidized Si wafers pre-seeded with nanodiamond particles. Spectro-ellipsometry characterization of the NCD films was carried out considering various model structures (single and bi-layer models) and various NCD optical constant parameterizations (Tauc–Lorentz and effective medium approximation with different non-diamond component representations). It has been shown that substrate temperature can be lowered with a simultaneous increase in pulsed plasma frequency while still providing high quality NCD films with non-diamond component fraction in the bulk layer of about 5% (identically estimated by ellipsometry and Raman spectroscopy). Films' thickness and their surface roughness were found consistent with atomic force and secondary electron microscopies. Among various NCD structure models the most appropriate has been selected.	Nanocrystalline diamond; Thin films; Microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition; Pulsed plasma; Low deposition temperature; Spectroscopic ellipsometry; Raman spectroscopy

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links