合成CVD金刚石

摘要

一种用于在合成环境中在基底上合成金刚石材料的化学气相沉积（CVD）方法，所述方法包含：提供基底；提供源气体；使所述源气体离解；和允许在基底上的同质外延金刚石合成；其中所述合成环境包含原子浓度为约0.4ppm至约50ppm的氮；并且其中该源气体包含：a)氢的原子分数H_f，其为约0.40至约0.75；b)碳的原子分数C_f，其为约0.15至约0.30；c)氧的原子分数O_f，其为约0.13至约0.40；其中H_f+C_f+O_f=1；其中碳的原子分数与氧的原子分数之比C_f:O_f满足比率：约0.45:1<C_f:O_f<约1.25:1；其中源气体包含以氢分子H₂形式添加的氢原子，占存在的氢、氧和碳原子总数的原子分数为0.05至0.40；和其中所述原子分数H_f、C_f和O_f是源气体中存在的氢原子、氧原子和碳原子的总数的分数。

主权项

一种用于在合成环境中在基底上合成金刚石材料的化学气相沉积(CVD)方法，所述方法包含：提供基底；提供源气体；使所述源气体离解；和允许在基底上的同质外延金刚石合成；其中所述合成环境包含原子浓度为0.4ppm至50ppm的氮；以及并且其中该源气体包含：a)氢的原子分数H_f，其为0.40至0.75；b)碳的原子分数C_f，其为0.15至0.30；c)氧的原子分数O_f，其为0.13至0.40；其中H_f+C_f+O_f＝1；其中碳的原子分数与氧的原子分数之比C_f:O_f满足比率：0.45:1<C_f:O_f<1.25:1；其中源气体包含以氢分子H₂形式添加的氢原子，占存在的氢原子、氧原子和碳原子总数的原子分数为0.05至0.40；和其中原子分数H_f、C_f和O_f是源气体中存在的氢原子、氧原子和碳原子的总数的分数；其中合成CVD金刚石材料包含浓度大于0.5ppm的单取代氮N_s⁰，并且在350nm至750nm的可见光范围内具有总的积分吸收，使得该吸收的至少35％归因于N_s⁰。