HF-CVD법에 의한 세라믹스 기판에의 다이아몬드박막 합성과 그 밀착성 평가

Diamond Film Deposition on Ceramic Substrates by Hot-Filament CVD and Evaluation of the Adhesion

  • 발행 : 2000.08.01

초록

Ta(TaC) 필라멘트를 이용한 HF-CVD 법에 의하여 $Si_3N_4$, SiC, WC, $Al_2O_3$를 기판으로 다이아몬드 박막을 증착하고, 그 밀착특성을 평가하였다. 로내의 $CH_4$농도를 10%로 높게 하였을 경우에는 막중에 graphitic(amorphous) carbon이 생성됨을 확인할 수 있었다. 박막을 $12\mu\textrm{m}$ 정도까지 두껍게 하면, WC기판에서는 부분적 박리형상이 관찰되었으나, $Si_3N_4$를 기판으로 하였을 경우에는 안정한 박막을 얻을 수 있었다. Indentation test 결과로부터 grainding에 의한 기판표 처리가 밀착성 향상에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또 compression topple test에서는 박막의 두께는 밀착성과 반비례의 관계를 가지는 것을 알 수 있었다. 수 있었다.

Diamond thin films were deposited on $Si_3N_4$, SiC, TiC and $Al_2O_3$, substrates by the CVD method using Ta(TaC)Filament, and the appearance of the diamond films and their adhesion properties were examined by SEM, optical microscopy, indentation test and compression topple test. Diamond films were deposited at lower $CH_4$ concentration than 5%$CH_4$ for all kinds of the substrate material, but graphitic(amorphous)carbon was observed at 10%$CH_4$. The diamond film of about $12\mu\textrm{m}$ thickness on WC substrate partly peeled off, but the film on $Si_3N_4$ substrate held good adhesion. The indentation test showed that roughly ground surface was very effective for adhesion of diamond films to substrate. The topple test revealed that film thickness was an important factor governing the adhesion of the diamond film.

키워드

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