MPCVD法生长曲面多晶金刚石薄膜研究

摘要

金刚石振膜具有高保真、声传播速率快、弹性模量高、声阻尼特性好、优异的高频响应特性，是高保真扬声器高音单元喇叭膜的理想材料。目前微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法生长单晶金刚石以及平面多晶金刚石薄膜技术都较为成熟，实现了规模化生产，但是对于曲面多晶金刚石薄膜的研究鲜有报道。利用现有MPCVD设备生长曲面金刚石薄膜，由于等离子体火球在曲面周围分布不均匀，存在曲面膜厚度不均、内应力大、脱模困难等问题。文章根据曲面膜生长的要求，设计谐振腔尺寸及结构并利用有限元设计分析软件进行仿真分析，使等离子体火球均匀分布在曲面基底表面。并制作了相应的MPCVD设备进行曲面多晶金刚石薄膜的生长。最终获得厚度40μm、直径25.7mm、球面半径为25mm的多晶金刚石曲面膜。拉曼测试结果显示，薄膜为质量较好的多晶金刚石。