人工晶体学报

作者：任国钊, 陈良贤, 安康, 刘宇晨, 解承东, 黄珂, 胡耀彬, 刘金龙, 魏俊俊, 李成明

单位：1.北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083；2.北方工业大学机械与材料工程学院，北京 100144

关键词：MPCVD装置,金刚石膜,915 MHz,微波等离子体,模拟,大面积,

基金：国家自然科学基金(U2441264)

915 MHz微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）是制备高性能、大尺寸金刚石膜的核心技术，对推动金刚石膜在终极半导体、高端热沉及光学窗口等领域的应用具有不可替代的作用。该技术凭借其低频率波长优势，在实现高功率、大面积沉积及无电极污染方面展现出巨大潜力，但同时也面临着大面积金刚石膜的均匀性控制难度大、等离子体模拟复杂，以及装备成本高昂等关键技术挑战。本文系统综述了915 MHz MPCVD技术的发展，着重对比分析了椭球式、环形天线式及狭缝耦合式等主流装置的设计原理和优劣势，及其相应的金刚石膜沉积工艺参数。最后指出，915 MHz MPCVD装置及金刚石膜沉积技术未来突破的关键在于面向半导体应用的大尺寸异质外延单晶金刚石制备、高功率微波装备的可靠性提升，以及融合电磁学、流体力学与化学反应热力学和动力学的跨尺度精准模拟。

来源：2026年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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