MPCVD設備生長單晶金剛石前籽晶預處理

?MPCVD設備生長單晶金剛石前籽晶預處理

? ? ?MPCVD設備生長金剛石的過程當中，除除功率、氣壓、溫度、漏氣率、氣源種類和比例等工藝參數(shù)外、籽晶自身的質(zhì)量也是重要的工藝參數(shù)。目前通常用作金剛石生長的籽晶的晶面取向主要有（100）、（110）、（111）和（113）四種。在以上四個晶面中，由于（100）晶面在生長過程當中產(chǎn)生缺點和孿晶的概率比較小，適合生長高質(zhì)量、大尺寸的單晶厚膜，且該晶面的籽晶較于其他晶面更容易拋光處理且容易得到低缺點的襯底，目前，大多MPCVD設備生長金剛石是在這個晶面上外延生長的。

? ? ?金剛石在生長過程當中，籽晶表層損傷以及雜質(zhì)的存在都會造成單晶金剛石的生長質(zhì)量下降，所以在生長單晶金剛石前，需要對籽晶進行必要的預處理，主要有以下幾個步驟：

首先，對籽晶邊緣多晶進行切割，這是由于邊緣效應造成籽晶四周多晶的生長速率要遠大于中間位置單晶金剛石的生長速率，這樣就會造成四周的多晶會向中心位置擴散，影響單晶金剛石的生長；

第二步，對籽晶進行拋光處理，進行粗拋和精拋，這樣金剛石就會擁有平整光滑的表層，從而減小在生長過程當中基團的擴散壁壘；

第三步，對籽晶進行酸洗，這是由于拋光后的籽晶表層可能存在一些金屬雜質(zhì)，因此需要進行酸處理排除掉金屬雜質(zhì)。稀酸是使用硝酸、濃硫酸和水按照 一定的比例進行配置，配置結(jié)束后，將籽晶放入稀酸中且在加熱爐上進行煮沸操作；

第四步，去離子操作，這一步的作用是為了去除金剛石表層的有機雜質(zhì)和無機離子。