MPCVD(마이크로웨이브 플라즈마 화학 기상 증착) 공정은 고품질 다이아몬드 필름을 성장시키는 데 사용되는 정교한 방법입니다.
MPCVD 공정이란 무엇인가요? 7가지 주요 단계 설명
1. 챔버 비우기
첫 번째 단계는 챔버를 기본 압력으로 비우는 것입니다. 이렇게 하면 성장 공정을 위한 깨끗하고 통제된 환경이 만들어집니다.
2. H2 도입 및 저압 유지
챔버가 비워지면 수소 가스(H2)를 도입하고 압력을 낮은 수준으로 유지합니다. 이는 플라즈마 점화를 위해 필요합니다.
3. 마이크로파 플라즈마 점화
마이크로파 발생기(일반적으로 마그네트론 또는 클라이스트론)는 2.45GHz 범위의 마이크로파를 생성하는 데 사용됩니다. 이 마이크로파는 석영 창을 통해 진공 챔버에 연결됩니다.
4. 탄소 함유 가스 도입
메탄(CH4)과 같은 소량의 탄소 함유 가스가 챔버에 도입됩니다. 메탄은 순도가 높고 다이아몬드와 구조적으로 유사하기 때문에 선호됩니다.
5. 기판에서의 성장
마이크로웨이브 방사선에 의해 생성된 플라즈마가 탄소 함유 가스와 반응하여 기판에 다이아몬드가 증착됩니다. 기판은 일반적으로 성장 과정을 시작하기 위해 다이아몬드 시드를 뿌립니다.
6. 파라미터 제어
공정 전반에 걸쳐 마이크로파 출력, 가스 유량, 반응 온도 등 다양한 파라미터를 세심하게 제어하여 고품질 다이아몬드 필름의 성장을 보장합니다.
7. 도펀트 도입(옵션)
경우에 따라 다이아몬드 필름의 특성을 변경하기 위해 성장 공정 중에 도펀트를 도입할 수 있습니다. 예를 들어 붕소를 도입하여 초전도 다이아몬드를 만들 수 있으며, 질소 빈 공간을 통해 양자 정보 시스템을 위한 흥미로운 광발광 특성을 생성할 수 있습니다.
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