C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
23
C
C23C 14/06 (2006.01) C23C 14/32 (2006.01) C23C 14/34 (2006.01) C23C 16/27 (2006.01) H01J 1/304 (2006.01)
Patent
CA 2185217
A plasma enhanced chemical transport (PECT) process for formation of microcrystalline diamond films at a relatively low deposition temperature and a rate of about 1µm/hr, the deposition being enhanced by a hydrogen plasma. The process is performed at 80 to 180 Torr and a current density of about 0.5 to 4.0 amp/cm2 of substrate. The diamond film is deposited on a substrate located 0.4 to 1.0 cm from a carbon cathode. The invention further comprises undoped and doped diamond films produced by the process, the product having a well-faceted microcrystalline structure with an x-ray diffraction pattern and Raman spectra indicative of a predominantly diamond structure. The invention further comprises doped diamond films which function as n-type and p-type semiconductors. In addition to the well-faceted diamond coating, cauliflower and multiple-twinned faceted diamond film morphologies, as well as films of extremely low surface roughness, can also be formed.
Procédé de transport chimique renforcé par plasma (PECT), destiné à la formation de couches minces de diamant microcristallines à une température de dépôt relativement faible et à une vitesse d'environ 1µm/h, le procédé de dépôt étant renforcé par un plasma à hydrogène. Ce procédé est mis en oeuvre à une pression d'environ 80 à 180 Torr et à une densité de courant d'environ 0,5 à 4,0 ampères par cm?2¿ de substrat. La couche mince de diamant est déposée sur un substrat situé à une distance de 0,4 à 1,0 cm d'une cathode de carbone. L'invention se rapporte en outre à des couches minces de diamant non dopées et dopées produites selon ce procédé, le produit présentant une structure microcristalline à facettes en forme de puits, avec un diagramme de diffraction des rayons X et des spectres Raman indiquant une structure principalement du type diamant. L'invention porte également sur des couches minces de diamant dopées fonctionnant comme semi-conducteurs de type n et p. Outre la couche de diamant à facettes en forme de puits, des morphologies de couches minces à facettes en 'chou-fleur' et à facettes jumelées multiples ainsi que des couches minces à rugosité de surface extrêmement faible peuvent également être obtenues.
Bunshah Rointan F.
Doerr Hans J.
Jou Shyankay
Shapiro Cohen
The Regents Of The University Of California
LandOfFree
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