《表1 高纯与微掺氮单晶金刚石沉积工艺参数表》

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《高质量单晶金刚石的合成、结构与光学性能研究》

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本实验中高质量单晶金刚石样品均使用课题组自主设计的6kW，2.45GHz新型穹顶式微波装置完成。籽晶分别经丙酮和酒精超声波清洗后，放入真空度低于0.1Pa的微波化学气相沉积腔室中。生长前使用H2/O2等离子体刻蚀1h，去除表面的化学吸附杂质，消除由于机械加工导致的表面损伤层。之后通过控制氧气与氮气原子数分数分别生长高纯单晶金刚石与微掺氮单晶金刚石，高纯样品采用的衬底是抛光的（100）面的高温高压籽晶，薄膜生长并抛光后的厚度为0.20mm，微掺氮样品是以高纯CVD样品为籽晶，薄膜生长并抛光后得到的厚度为0.44mm，两种样品的具体沉积参数如表1所示。其中，氢气体积分数为99.9999%，甲烷、氮气和氧气体积分数均为99.999%。此外，还采用日本市售的厚度为0.54mm的单晶金刚石晶片作为参照样品进行对比分析。