Введение
Глава 1. Свойства, применения и методы синтеза алмазов и поликристаллических алмазных пленок. Непрерывный оптический разряд. Обзор литературы 13
1.1. Свойства и основные области применения алмазов 14
1.2. Основные виды газофазных методов синтеза 17
1.3. Непрерывный оптический разряд 29
1.3.1. Оптический пробой 29
1.3.2. Непрерывный оптический разряд 30
1.3.3. Лазерный плазмотрон 35
1.4. Выводы 36
Глава 2. Экспериментальная установка. Различные схемы реализации лазерпо-плазменного реактора , 38
2.1. Лазер 39
2.2. Плазмохимический реактор , 40
2.2.1. Плазмохимический реактор атмосферного давления 40
2.2.1.1. Фокусатор 41
2.2.1.2. Сопловой блок 42
2.2.1.3. Реакционная камера и подложкодержатель 43
2.2.2. Реактор атмосферного давления с дополнительным электродуговым разрядом 44
2.2.3. Камера высокого давления 45
2.2.3.1, Лазерный плазмотрон 46
2.2.3.2. Модификация камеры со сферическим зеркалом 51
2.3. Выводы 54
Глава 3. Исследование свойств плазмы непрерывного оптического разряда 55
3.1. Схема экспериментов 55
3.2. Исследование областей существования лазерной плазмы 56
3.2.1. Пороги поддержания лазерной плазмы в чистом Хе и Аг 56
3.2.2. Влияние скорости газового потока и ориентации лазерного луча на пороги поддержания плазмы НОР 57
3.2.3. Влияние концентрации активных газов на пороги поддержания плазмы НОР 61
3.2.4 Влияние дополнительного электрического разряда на стабильность лазерной плазмы 64
3.2.5 Зависимость порогов поддержания лазерной плазмы от давления 65
3.3. Измерения пропускания плазмы НОР „, 71
3.4. Вывод 75
Глава 4. Синтез поликристаллических алмазных пленок 76
4.1, Описание экспериментальной методики и методов исследования полученных образцов 76
4.1.1. Методика синтеза 76
4.1.2, Методы исследования полученных образцов 77
4.2, Синтез пленок при атмосферном давлении в смесях ХС/СН4/Н2 78
4.2.1. Морфология , 78
4.2.2. Влияние геометрических факторов 81
4.2.3. Химический состав газовой смеси и температура подложки , 84
4.3, Получение пленок при повышенных давлениях (Р>105 Па) в аргоновой плазме... 87
4.3.1. Синтез пленок в Аг/Н2/СН4 газовых смесях 87
4.3.2. Эмиссионно-спектроскопические исследования лазерной плазмы , 88
4.3.3. Синтез пленок в АГ/Н2/ССН4+СО2) газовых смесях 93
4.3.4. Выводы 99
Глава 5, Лазерный плазмотрон для бескамерного синтеза алмазных пленок 100
5.1. Лазерная установка 101
5.2. Система транспортировки излучения и расчет фокусирующей линзы 102
5.3. Лазерный плазмотрон для бескамерного синтеза 104
5.3.1. Различные схемы реализации газодинамической защиты зоны осаждения..,, 105
5.3.2. Стабилизация температуры образцов в процессе синтеза пленок 108
5.4. Осаждение алмазных пленок в открытой атмосфере (стационарный режим) 109
5.5. Синтез алмазных пленок при сканировании подложки относительно плазменной струи 112
5.6. Выводы , 115
Заключение 116
Литература
