RU2171859C1 - Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений - Google Patents
Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171859C1 RU2171859C1 RU2000132767/12A RU2000132767A RU2171859C1 RU 2171859 C1 RU2171859 C1 RU 2171859C1 RU 2000132767/12 A RU2000132767/12 A RU 2000132767/12A RU 2000132767 A RU2000132767 A RU 2000132767A RU 2171859 C1 RU2171859 C1 RU 2171859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- films
- substrate
- temperature
- diamond
- magnetic field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений для повышения качества пленок заключается в том, что осаждение слоя углерода осуществляют при напряжении плазмотрона 3000-6000 В и силе тока разряда - 200-500 мА. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области получения однородных по всему объему алмазоподобных пленок на изделиях различного назначения с целью улучшения служебных характеристик этих изделий за счет улучшения теплоотвода из зон повышенного нагрева, повышения стойкости к абразивному износу и повышения химической стойкости и может быть применено в электронной промышленности при производстве транзисторов и интегральных схем, при производстве полупроводниковых элементов, в приборостроении, машиностроении, в геологии, в строительстве, а также при изготовлении износостойких изделий и инструментов.
Известен способ получения алмазоподобных пленок на изделиях из композиционного материала путем химического осаждения из газовой фазы слоя углерода из газообразной смеси углеводорода и водяного пара при температуре 1500-2500oC в вакуумной камере (патент DЕ N 3522583, кл. C 23 C 16/26, 1986).
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алмазоподобных пленок в низкотемпературной плазме тлеющего разряда из смеси углеводородов CH4 и C2H2 путем химического осаждения из газовой фазы. Подложку устанавливают в вакуумной камере, нагревают до 300-900oC, повышают давление, вводят реакционный газ. Магнитное поле и микроволновое излучение мощностью 300-600 Вт, генерирующее плазму, передают через волновод к вакуумной камере. В результате реакции на подложке вырастает тонкая пленка алмаза со скоростью ≥ 5 мкм/ч, имеющая твердость по Викерсу ≥ 4000 кгс/мм2 и электрическое сопротивление ≥ 109 Ом•см (заявка Японии 63185893, кл. С 30 В 29/04, 1988).
Недостатком известных способов получения алмазоподобных пленок является недостаточно высокое качество получаемой пленки.
Технической задачей изобретения является повышение качества алмазоподобной пленки.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что в способе получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений путем химического осаждения из газовой фазы на нагретую подложку слоя углерода в низкотемпературной плазме тлеющего разряда в качестве углеводородного соединения используют диадамантан или его изомеры с общей формулой C14H2O, осаждение слоя углерода осуществляют при напряжении плазматока 3000-6000 В, силе тока разряда 200-500 мА, фокусирующем магнитном поле в реальном зазоре 0,1-0,5 Тл, причем температура нагрева подложки составляет 120-400oC, а напряжение смещения на подложке ±100 В.
В оптимальном варианте описываемого способа возможно использование системы перемещения подложки в зоне тлеющего разряда, причем подложку подвергают воздействию электронов и ионов за счет ускоряющей конфигурации магнитного поля, а также использования фокусирующей конфигурации магнитного поля.
Температура катода может составлять (2000 ± 200)oC, а температура испарителя - 250-350oC.
В качестве углеводородного соединения в данном изобретении используют диадамантан или его изомеры с общей формулой C14H2O. Адамантан - это трицикло [3, 3,1,13,7] декан, с температурой плавления 269oC. Указанный материал представляет собой фрагмент структуры алмаза. Адамантан и его гомологи содержатся в нефти, в воде не растворяются. Диадамантан получают и вводят в область тлеющего разряда методом испарения (сублимации) при температуре испарителя 250-350oC.
Подложка, на которую наносят алмазоподобное покрытие, может быть выполнена из керамики, металла или сплава, композиционного материала.
На фиг. 1 представлена схематически напылительная установка (плазматрон) для нанесения пленок с использованием описываемого способа.
На фиг. 1а изображен вид сверху фокусирующей и ускоряющей магнитных систем.
На фиг. 1в изображен вид спереди плазматрона, где М - магнит.
Ниже приведен конкретный пример выполнения описываемого способа.
В напылительную установку вводят диадамантан и помещают на испаритель, температура которого 300oC. Диадамантан испаряется. Пары поступают в область низкотемпературной плазмы, создаваемой тлеющим разрядом. Напряжение плазматрона составляет 5000 В, сила тока разряда - 300 мА. Реальный зазор фокусирующего магнитного поля - 0,25 Тл. Подложку, изготовленную из высокоглиноземной керамики, нагревали до 200oC, напряжение смещения подложки составляло ± 100 В. Температура катода составляла 2000oC. В результате проведения указанного способа диадамантан разлагается, и на подложке осаждается тонкая алмазоподобная пленка толщиной 0,05 мкм, которая прочно сцепляется с поверхностью подложки.
Полученная алмазоподобная пленка имела следующие характеристики:
твердость по Викерсу ≈ 5500 кгс/мм2,
электрическое сопротивление ≥ 109 Ом•см.
твердость по Викерсу ≈ 5500 кгс/мм2,
электрическое сопротивление ≥ 109 Ом•см.
Изделия с полученной алмазоподобной пленкой обладают высокой стойкостью к абразивному износу и химстойкостью. Преимуществом способа также является быстрота процесса и экономия энергии.
Claims (5)
1. Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений путем химического осаждения из газовой фазы на нагретую подложку слоя углерода в низкотемпературной плазме тлеющего разряда, отличающийся тем, что в качестве углеводородного соединения используют диадамантан или его изомеры общей формулы С14Н2О, осаждение слоя углерода осуществляют при напряжении плазматрона 3000-6000 В, силе тока разряда 200-500 мА, фокусирующем магнитном поле в реальном зазоре 0,1-0,5 Тл, причем температура нагрева подложки составляет 120-400oС, а напряжение смещения - ±100 В.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется система перемещения подложки в зоне тлеющего разряда, причем подложка подвергается воздействию электронов и ионов за счет ускоряющей конфигурации магнитного поля.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется магнитное поле с фокусирующей конфигурацией.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что температура катода составляет (2000±200)oС.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что температура испарителя составляет 250-350oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132767/12A RU2171859C1 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132767/12A RU2171859C1 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2171859C1 true RU2171859C1 (ru) | 2001-08-10 |
Family
ID=35873273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000132767/12A RU2171859C1 (ru) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2171859C1 (ru) |
-
2000
- 2000-12-27 RU RU2000132767/12A patent/RU2171859C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5039548A (en) | Plasma chemical vapor reaction method employing cyclotron resonance | |
KR900008505B1 (ko) | 탄소 석출을 위한 마이크로파 강화 cvd 방법 | |
CA2207235C (en) | Large-scale, low pressure plasma-ion deposition of diamondlike carbon films | |
JP2705029B2 (ja) | プラズマによる基板表面処理方法及びそれに使用する装置 | |
KR940002751B1 (ko) | 코팅막의 제조방법 및 제조장치 | |
GB2055403A (en) | Method for depositing hard wear-resistant coatings on substrates | |
KR20090023352A (ko) | 이중 플라즈마 비임 소스 및 그 방법 | |
JPH0751752B2 (ja) | プラズマ付勢マグネトロンスパッター蒸着方法および装置 | |
JP2002541604A (ja) | ホール電流イオン源からダイヤモンド状炭素コーティングを蒸着する方法および装置 | |
KR100343654B1 (ko) | 입방질화붕소막제조방법 | |
US5306408A (en) | Method and apparatus for direct ARC plasma deposition of ceramic coatings | |
AU2002332200B2 (en) | Method for carrying out homogeneous and heterogeneous chemical reactions using plasma | |
RU2171859C1 (ru) | Способ получения алмазоподобных пленок из углеводородных соединений | |
JPH0259862B2 (ru) | ||
Taniguchi et al. | Electron beam assisted chemical etching of single-crystal diamond substrates with hydrogen gas | |
JPH0625856A (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜の製膜法 | |
RU2099283C1 (ru) | Покрытие на основе алмазоподобного материала и способ его получения | |
Chen et al. | Properties of carbon nitride (CNx) films deposited by a high-density plasma ion plating method | |
KR20010084567A (ko) | 대기압에서 글로우 방전 플라즈마를 발생시키는 장치 | |
JPH05306192A (ja) | ダイヤモンド膜の合成方法および装置 | |
JPS61227163A (ja) | 高硬度窒化ホウ素膜の製法 | |
JPS63265890A (ja) | ダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜の製造方法 | |
JPH0449518B2 (ru) | ||
RU2099282C1 (ru) | Способ получения конформного алмазоподобного углеродного покрытия | |
JP2504426B2 (ja) | cBN薄膜の形成方法及び形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041228 |