Vapor Phase Deposition and Characterization of Diamond Thin Films on Refractory Metals

내열금속 기판위에 다이아몬드 박막의 증착과 특성분석

Diamond thin films were deposited on silicon, molybdebum, titanum and tugsten substrates, and were chlwntnizen using scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis and Raman spectroscopy. From the result of experiment in various deposition periods, it was found that found that were nucleated and grown on interlayed carbide layers, which were formed on refractory metal substrates at the initial stage of.

Hot Tungsten Filament법에 의해 실리콘(Si), 몰리브데늄(Mo), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W) 기판 위에 다이아몬드 박막을 증착시시키고 SEM, X선 회절분석 및 Raman spectroscopy로 분석하였다. 증착시간에 따른 증착실험의 결과로부터 내열금속위에 증착한 다이아몬드박막의 경우에는 먼저 탄화물 층이 형성되고, 그 이후에 다이아몬드가 핵형성되어 성장함을 알 수 있었다. 내열금속에 증착한 다이아몬드 박막은 5기판 위에 증착한 것과 비교할 때, 핵이 많이 형성되었고 facet이 잘 발달된 입자가 적었다. 5기판 뿐만 아니라 내열금속 기판 위에 다이아몬드막을 증착시킬 경우, 다이아몬드의 Raman 피크는 천연 다이아몬드에 비해 높은 주파수쪽으로 이동되었다. 이와같은 Raman 피크의 이동은 다이아몬드와 기판 사이의 열충격보다는 완충층의 역활을 하는 탄화물과 다이아몬드 사이의 열충격을 고려할 때 효과적으로 설명이 가능하였다. 생성된 탄화물의 형태와 다이아몬드 사이에 열충격이 가장 큰 Mo기판의 경우, 다이아몬드 Rarirm 피크의 이동이 가장 크게 나타났으며 Ti, W, Si기판의 순서로 이동이 적게 관찰되었다.