Il processo MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) è un metodo sofisticato utilizzato per la produzione di film di diamante di alta qualità.
Qual è il processo di MPCVD? 7 fasi chiave spiegate
1. Evacuazione della camera
La prima fase consiste nell'evacuare la camera a una pressione di base. In questo modo si crea un ambiente pulito e controllato per il processo di crescita.
2. Introduzione di H2 e mantenimento della bassa pressione
Una volta evacuata la camera, si introduce l'idrogeno gassoso (H2) e si mantiene la pressione a un livello basso. Ciò è necessario per l'accensione del plasma.
3. Accensione del plasma a microonde
Un generatore di microonde, tipicamente un magnetron o un klystron, viene utilizzato per generare microonde nell'intervallo di 2,45 GHz. Queste microonde sono accoppiate alla camera a vuoto attraverso una finestra di quarzo.
4. Introduzione di gas contenenti carbonio
Nella camera viene introdotta una piccola percentuale di gas contenente carbonio, come il metano (CH4). Il metano è preferito per la sua elevata purezza e per la sua somiglianza strutturale con il diamante.
5. Crescita sul substrato
Il plasma creato dalle radiazioni a microonde reagisce con il gas contenente carbonio, dando luogo alla deposizione di diamante sul substrato. Il substrato è tipicamente diamantato per avviare il processo di crescita.
6. Controllo dei parametri
Durante il processo, vari parametri come la potenza delle microonde, la portata del gas e la temperatura di reazione vengono controllati attentamente per garantire la crescita di film di diamante di alta qualità.
7. Introduzione di droganti (opzionale)
In alcuni casi, durante il processo di crescita è possibile introdurre droganti per modificare le proprietà del film di diamante. Ad esempio, il boro può essere introdotto per creare diamante superconduttore, mentre i vacanti di azoto possono produrre interessanti proprietà di foto-luminescenza per i sistemi di informazione quantistica.
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