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用于小角散射原位加載測試的單晶金剛石窗口制備工藝研究
劉曉晨; 葛新崗; 李義鋒; 姜龍; 安曉明; 郭輝 河北省激光研究所; 石家莊050081; 河北普萊斯曼金剛石科技有限公司; 石家莊050081
關鍵詞：小角散射 mpcvd 單晶金剛石
摘要：根據小角散射原位加載測試的應用需求,采用自行研制的2. 45 GHz/6 k W穹頂式微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)裝置進行高質量單晶金剛石窗口的制備,對晶托結構進行改進,并系統研究了沉積溫度對單晶金剛石生長速率、表面形貌、結晶質量、X射線透過率的影響。實驗結果表明,新型晶托結構使籽晶表面溫度分布均勻,有利于提升單晶金剛石結晶質量;沉積溫度1000℃下制備單晶金剛石樣品表面形貌、拉曼曲線半峰寬、搖擺曲線半峰寬、X射線透過率均優于其它溫度的樣品,并最終在該溫度下制備出Φ7×0. 5 mm2的單晶金剛石窗口。經測試,樣品生長速率可達11. 6μm/h,厚度偏差小于±2%,其Raman半峰寬為2. 08 cm-1,XRD搖擺曲線半峰寬為28arcsec,PL譜中未出現與氮相關的雜質峰,X射線透過率超過80%且窗口耐壓達到27 MPa,所有性能均滿足小角散射原位加載測試的應用需求。
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