采用電子輔助化學(xué)氣相沉積法(EA-CVD)制備摻氮金剛石薄膜，研究了不同氮?dú)饬髁繉?duì)金剛石膜的生長(zhǎng)速率、表面形貌和膜品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在較低的氮?dú)饬髁肯?，金剛石膜的生長(zhǎng)速率增加，在較高的氮?dú)饬髁肯律L(zhǎng)速率減小。利用SEM、Raman光譜、XPS等測(cè)試手段對(duì)樣品的表面形貌及品質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁繛?sccm時(shí)金剛石膜的結(jié)晶比較完整；當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁繛?sccm時(shí)生成與(100)面共存的“菜花狀”。氮?dú)饬髁康倪M(jìn)一步增加，“菜花”表面(100)晶面顯露的數(shù)量明顯降低，非金剛石碳含量和氮雜質(zhì)含量增加，金剛石膜的品質(zhì)明顯下降。
關(guān)鍵詞：金剛石膜；氮?dú)?；生長(zhǎng)速率；表面形貌；膜品質(zhì)；EA-CVD方法

在天然金剛石和人造金剛石中，氮元素是一種不可忽略的代表性雜質(zhì)。以氮雜質(zhì)含量為依據(jù)天然金剛石可分為I型和II型金剛石[1]。I型金剛石根據(jù)氮雜質(zhì)在基體中的不同存在形式細(xì)分為Ia和Ib型。目前，對(duì)天然金剛石和高溫高壓金剛石中氮的存在狀態(tài)以及其對(duì)金剛石性質(zhì)的影響已有廣泛而深入的研究，而氮摻雜對(duì)CVD金剛石膜影響的報(bào)道很少。CVD金剛石膜為多晶材料，含有大量晶界、非金剛石相以及多種缺陷，研究氮在金剛石膜中的存在方式及對(duì)金剛石膜特性的影響具有較大的實(shí)際意義。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，氮雜質(zhì)除了對(duì)結(jié)構(gòu)和形貌的影響外[2]，已經(jīng)證實(shí)氮雜質(zhì)還對(duì)金剛石膜的物理性能也有很明顯的影響，例如光學(xué)透過性能、熱導(dǎo)性能和電子發(fā)射性能等[3,5]。本文系統(tǒng)地研究了摻氮金剛石膜的結(jié)構(gòu)、形貌與品質(zhì)的變化。