人工晶体学报

作者：陈正佳, 徐锴, 陈广超

单位：中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 100049

关键词：单晶金刚石,衬底,晶格常数,膨胀系数,氮浓度,FT-IR,拉曼光谱,

基金：国家自然科学基金(50128790);中国科学院装备计划项目(YZ201356)

本文对CVD(Chemical Vapour Deposition, CVD)外延生长中作为衬底的高温高压(HTHP)单晶金刚石进行拉曼光谱测试,利用谱峰半高宽(FWHM)判断了衬底的结晶质量。开展了升温(室温~1 000 ℃)和降温(1 000 ℃~室温)过程中衬底晶格变化的X射线原位测量研究。实验表明:衬底的晶格常数随温度变化而变化,在1 000 ℃时因晶格变化而产生的应力大小为GPa量级。晶格常数在降温过程要比升温过程的数值大,线膨胀系数的计算结果也发现了相同的现象。根据傅里叶红外光谱仪(FT-IR)测试结果推断:造成上述变温过程中晶格变化差异的原因在于样品中氮浓度的不同,其中氮浓度越高,拉曼光谱的半高宽越大,衬底的晶格常数变化越大,线膨胀系数越大。

来源：2021年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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