基片温度对直流电弧等离子体喷射沉积金刚石膜的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.0M.010 第21卷第4期 北京科技大学学报 Vol.21 No.4 1999年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.1999 基片温度对直流电弧等离子体喷射 沉积金刚石膜的影响 钟国仿 申发振唐伟忠 吕反修 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 摘要研究直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜系统中，基片温度对金刚石膜生 长速率和质量的影响，实验发现，金刚石膜的生长速率和结晶性随基片温度的增加而单调增 加，但是金刚石膜中非金刚石碳的质量分数先是随基片温度的增加而降低，在1000~1100℃达 到最低值以后又开始随基片温度的增加而增加， 关键词金刚石：薄膜：基片温度：生长速率 分类号0612.4 由于金刚石具有非常优异的物理性质，如 1实验方法 高硬度、高室温热导率、高耐磨性，以及高的红 外透过性，等等，因此金刚石在力学、光学、电子 实验采用10kW级直流电弧等离子体喷射 学等众多领域具有极其广泛的应用前景.近几 装置来进行金刚石薄膜的沉积，其示意图见文 年来高质量尤其是光学级透明CVD金刚石膜 献[2].实验中，工作气体采用Ar-H2CH体系，各 的制备，预示着金刚石膜大规模工业化的应用 种气体的流量：Ar为14.4Lmin,H,为3.3Lmin, 即将到来. CHH2为4.4%.等离子体炬的输入功率约为8 在各种CVD金刚石膜制备方法中，直流电 kW,其中工作电压约为80V.基片采用中26mm 弧等离子体喷射方法是以金刚石膜的生长速率 ×2mm的钼片，在沉积金刚石薄膜之前均用40 高而著称的，然而由于该方法所涉及的工艺参 μm的金刚石微粉进行过研磨预处理，沉积过程 数较多，而且部分参数相互依从，独立控制这些 中其温度由红外高温计进行监测，基片的发射 参数非常困难.因此极少有系统研究工艺参数 因数采用0.4，基片温度的变化范围为800- 对直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石 1200℃.金刚石薄膜的沉积时间为0.5h. 膜质量影响的文献报道，这恐怕是除美国NOR。 对所制备的金刚石薄膜，主要根据扫描电 TON公司以外m,还没有第二家报道用该方法 子显微镜(SEM)观察、激光RAMAN散射以及 制备出透明金刚石膜的原因. 厚度测量的结果进行了分析讨论， 近几年来，我们致力于直流电弧等离子体 喷射化学气相沉积金刚石膜的研究，尤其是高 2实验结果与讨论 功率直流电弧等离子体喷射设备的研制，用来 图】是根据金刚石膜的厚度所作的金刚石 快速制备大面积金刚石膜.在改进设备稳定性 薄膜的生长速率与基片温度的关系曲线.该图 和可靠性的基础上，最近通过优化工艺参数，用 表明，金刚石薄膜的生长速率随着基片温度的 10kW级直流电弧等离子体喷射设备成功地制 增加而单调增加.通过数据拟合发现，金刚石薄 备出了白色（抛光后透明）自支撑金刚石膜.本 膜的生长速率基本遵循三次抛物线的规律，随 文研究了在工艺参数的优化过程中，基片温度 着基片温度的增加，在高温端金刚石薄膜的生 对金刚石膜的生长速率和质量的综合影响， 长速率变化越来越缓慢. 1999-01-04收稿钟国仿男，31岁，博士 图2分别给出了在基片温度为815,910， *国家"863"高科技项目(N0.863-715-Z38-03) 1050和1160℃条件下沉积的金刚石薄膜的

第21 卷 第 4 期 1 9 9 9 年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i t y o f S e i e n e e a n d Te e h n o l o g y B e ij i n g V 6 1 . 2 1 N O 一 4 A u g . 1 9 9 9 基片温度对直流 电弧等离子体喷射 沉积金刚石膜 的影响 钟国仿 申发振 唐伟忠 吕反修 北京科技大学材料科学与工 程学院 北京 10 0 0 8 3 摘 要 研 究直 流 电弧等 离子体 喷射化 学气 相沉积 金 刚石膜 系统 中 , 基片 温度 对金 刚石 膜生 长速 率和质量 的影响 . 实验发现 , 金 刚石 膜 的生长速 率和 结 晶性随 基片温 度 的增加 而单 调增 加 , 但 是金刚石膜 中非金 刚石碳 的质量 分数先 是 随基片温 度 的增加 而 降低 , 在 10 0 0 一 1 10 ℃ 达 到最低 值 以后又 开始 随基片温度的增 加而增 加 . 关键 词 金刚石 ; 薄 膜 : 基 片温 度 : 生长 速率 分类号 0 6 1 2 . 4 由 于金 刚石具有非常优异 的物理性质 , 如 高硬度 、 高室温 热导率 、 高耐磨 性 , 以及 高的红 外透过性 , 等等 , 因此金刚石 在力学 、 光学 、 电子 学等众 多领域具 有极其广泛 的应用前景 . 近几 年来 高质 量尤其是 光学级 透 明 C v D 金 刚石膜 的制备 , 预示着金 刚石 膜大规模工 业化 的应用 即 将 到来 . 在各种 C V D 金 刚 石膜制备方法 中 , 直流 电 弧等离子体喷射方法 是 以金刚 石膜 的生长 速率 高而 著称的 . 然而 由于 该 方法 所涉及 的工 艺 参 数较多 , 而 且 部分参 数相 互 依从 , 独 立 控制这 些 参 数非 常困 难 . 因此 极少 有系统研究工 艺参 数 对直流 电弧等 离子 体喷 射化学 气相 沉积 金 刚石 膜质 量影 响 的文 献报道 , 这 恐 怕 是 除美 国 N O R - T O N 公 司 以外 『l] , 还 没 有第二 家报 道 用 该方法 制备 出透 明 金 刚 石 膜 的 原 因 . 近几年来 , 我们 致 力于 直 流 电弧 等离子 体 喷射化学气相 沉 积 金 刚 石膜 的研 究 , 尤 其 是 高 功率直流 电弧 等离子 体喷射设 备 的研制 , 用 来 快速 制备大面积金 刚 石 膜 . 在改进设 备稳 定性 和 可 靠性 的基 础 上 , 最近通过 优化工 艺 参 数 , 用 or kw 级直流 电弧 等 离子 体喷 射设 备 成 功地制 备出 了 白色 ( 抛光后 透 明 ) 自支撑 金 刚 石 膜 . 本 文 研究 了在工 艺 参 数 的优化 过程 中 , 基片温度 对金 刚石 膜的生 长 速率和 质 量的综合 影 响 . 1 99 9 一 01 ~ 0 4 收稿 钟国仿 男 , 31 岁 , 博士 * 国家 ’ · 8 6 3 , , 高科技项 目 ( N o . 8 6 3 一 7 15 一 2 3 8 一 0 3 ) 1 实验方法 实验 采用 10 kw 级 直流 电弧等 离子 体喷射 装 置 来进行金刚 石 薄膜 的沉积 , 其示意 图见 文 献 12 ] . 实验中 , 工 作气体采用 A r 一 H Z一 C H 。 体系 , 各 种气体 的流量 : iA 为 14 .4 L m/ in , H Z 为 3 . 3 L m/ in , C H 4旧 2 为 .4 4 % . 等 离子体炬 的输入功率约 为 8 k w , 其 中工 作 电压 约为 80 V . 基 片采用中26 m m x Z r n r n 的钥 片 , 在沉积金 刚石 薄膜之前均用 4 0 林m 的金 刚石 微粉 进行过研磨预 处理 , 沉积过程 中其 温度 由红外 高温计 进行监 测 , 基 片 的发 射 因 数采 用 .0 4 , 基 片 温 度 的 变化 范 围 为 8 0 - 1 2 0 0℃ . 金 刚石 薄膜 的沉积 时 间 为 .0 5 h . 对 所 制备 的金 刚石 薄 膜 , 主 要 根据 扫 描 电 子 显 微镜 ( S E M ) 观 察 、 激光 R A M A N 散射 以及 厚 度测 量 的 结 果进 行 了分析讨 论 . 2 实验结果与讨论 图 1 是 根据 金 刚石膜 的 厚度所作的 金 刚 石 薄膜 的生 长 速率与基 片温度 的关系 曲线 . 该 图 表 明 , 金 刚 石 薄膜 的 生 长 速率随 着基片 温度 的 增 加而 单调 增加 . 通过 数据拟合 发现 , 金 刚石 薄 膜 的 生长 速 率基 本遵循三 次 抛物线的规律 , 随 着基片 温度 的增 加 , 在 高温 端金 刚石 薄膜的生 长 速率变化越来越 缓慢 . 图 2 分 别 给 出 了 在基 片 温度 为 81 5, 91 0, 1 0 5 0 和 1 16 0℃ 条 件 下 沉 积 的 金 刚 石 薄 膜 的 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1999. 04. 010

354 北京科技大学学报 1999年第4期 20 SEM照片，从照片可以看出，所有金刚石薄膜 的结晶形态都十分良好，但晶粒的大小随基片 星 15 温度的增加而增加，这从另一个方面证实了金 翠 刚石薄膜的生长速率与基片温度的关系。 10 在实验的过程中我们观察到，在高温电弧 等高子体射流与相对低温的基片之间存在一个 厚度很小、颜色较暗的边界层，在其他条件相同 800 900 1000 11001200 的情况下，基片的温度鹅低，该边界层就鹅厚。 基片度/℃ 图1金刚石薄照的生长速率与盖片温废的关系 在该边界层内，传质和传热过程是一个扩散控 图2不同温度下沉积的金刚石算碘的囊面形酸()815℃，(b)910℃，回)1050℃d)1160℃ 制过程，而非强制对流过程，尽管电弧等离子体 致，文献[4)认为基片的温度对金刚石薄膜的影 射流中存在各种高度过饱和的活性基团，如甲 响等同于工作气压的影响.然而，研究表明，工 基CH,、原子氢H等，但是它们都必须通过该边 作气压对金刚石薄膜沉积的影响另有规律問 界层才能到达基片的表面.由于在边界层的扩 图3是不同温度下沉积的金刚石薄膜的 散过程中伴随着这些活性基团的复合过程，并 RAMAN谱对比图.从图3可以清楚地看出，每 且边界层越厚，活性基团的复合率就越高，能够 个RAMAN谱中，金刚石的特征峰都非常明锐 到达基片表面的活性基团就越少.另外，在较低 (在波数1336cm附近)，结合SEM照片表明， 温度下，吸附在金刚石薄膜表面的原子氢的脱 以上所制备的薄膜均为多晶金刷石膜.至于金 附率低，减少了金刚石表面悬键的数量，因此， 刚石特征峰的位置与天然优质单晶金刚石的标 金刚石薄膜的生长速率随着基片温度的降低而 准RAMAN散射位置1332.5cm'之间的差别， 降低，金刚石薄膜的晶粒尺寸也随之减小.以上 则主要是由于金刚石薄膜中的内应力所引起 实验结果与文献[3]基本一致，但与文献[4]不一 的.此外，从图3 RAMAN谱中还可以看到，在

Vol.21 No.4 钟国仿等：基片温度对直流电弧等离子体喷射沉积金刚石膜的影响 ·355- 1580cm'附件还存在一个反映金刚石膜中非金 易聚合生成多环芳香簇化合物，导致无定形碳 刚石碳的宽广峰，并且该峰先是随着温度的增 的形成，因此较低基片温度下沉积的金刚石薄 加逐渐降低，而后又逐渐增加.图4所示RAM- 膜中非金刚石碳含量较高，金刚石薄膜的质量 AN谱中非金刚石碳宽广峰与金刚石特征峰强 较差. 度的比值与基片温度的关系清楚地反映了这一 (2)当基片温度过高时，金刚石膜表面原子 点.这表明非金刚石碳的含量在1000~1100℃达 氢的脱附率大大高于其吸附率，不管是从热力 到最低值.由于激光RAMAN散射对非金刚石 学上还是动力学上，石墨将越来越易于沉积刚， 碳SP键比对金刚石P键要敏感50倍以上， 在基片温度高达1300℃时，甚至观察到了微晶 因此即使在800或1160℃，金刚石薄膜的质量 石墨的生长.因此基片温度过高时，金刚石薄 也相当良好. 膜的质量也要降低 从RAMAN谱中还可以得到另外一个重要 815℃ 信息，即金刚石特征峰的半高峰宽.一般认为， 910℃ 半高蜂宽反映了金刚石薄膜的结晶性，其值愈 955℃ 小，金刚石薄膜的结晶性就愈好，图5示意的 RAMAM谱中金刚石特征峰的半高峰宽随基片 1050℃ 1100℃ 温度的变化趋势表明，金刚石薄膜的结晶性随 1160℃ 着基片温度的增加而显著变差.其产生原因可 能与金刚石薄膜的生长速率随基片温度增加而 1.11.21.31.41.51.61.71.8 提高有关，但是两者变化趋势的不一致有待进 波数/cm1 一步研究. 图3不同温度下沉积的金刚石薄膜的RAMAN谱 10 12 11 10 6 3 800 900 100011001200 800 900 1000 11001200 基片温度，t℃ 基片温度，/℃ 图5 RAMAN谱中金刚石特征峰的半高峰宽 图4金刚石薄膜中非金刚石碳的相对含量与基片 与基片温度的关系 温度的关系(IL为RAMAN谱中非金刚石碳峰 与金刚石特征蜂强度的比率) 3结论 以上结果表明金刚石薄膜质量在基片温度 (1)在直流电弧等离子体喷射化学气相沉积 为1000-1100℃时最佳，进一步增加或降低基 金刚石薄膜条件下，金刚石薄膜的生长速率随 片温度都将导致金刚石薄膜质量下降.其产生 基片温度的增加而增加， 原因可能在于： (2)随着基片温度的升高，金刚石薄膜中非 (1)大量过饱和原子氢的存在是沉积高质量 金刚石碳的相对含量先是逐渐降低，在1000~ 金刚石薄膜的基本条件之….然而，随着基片温 1100℃附近达到最低值后又逐渐增加，即在基 度的降低，边界层的厚度相对增大，通过边界层 片温度为1000-1100℃条件下制备的金刚石薄 时，活性原子氢H的浓度较其他活性基团如CH, 膜质量最佳， 的浓度降低得更快（氢气较甲烷气更难分解，因 (3)金刚石薄膜的结晶性随基片温度的增加 此H较CH,更易复合)，表现为甲烷有效浓度的 而显著变差. 增加：此外，在低的基片温度下，在基片表面容

V心1 . 2 1 N o . 4 钟 国仿等 : 基片 温度 对直流 电弧 等离 子体 喷射沉积 金 刚石膜 的影 响 1 5 8O cm 一 ,附件还存在一个反映金刚石 膜 中非金 刚石碳 的宽广峰 , 并 且该峰先是 随着温度 的增 加逐 渐降低 , 而后 又逐渐增加 . 图 4 所示 R A M - A N 谱 中非金 刚石 碳 宽广峰 与金 刚石特 征峰强 度 的比值 与基片温度 的关系清楚地 反映 了这一 点 . 这表 明非金刚石 碳的含 量在 1 0 0 一 1 10 ℃ 达 到最 低值 . 由于 激光 R A M A N 散射对非金 刚石 碳 人尸 2 键 比对 金 刚石 SP , 键 要敏 感 50 倍 以上 { 6 , , 因 此 即使在 8 0 或 1 160 ℃ , 金刚石 薄膜 的质量 也相 当 良好 . 侧 卿 易聚合 生 成多环 芳香簇化 合物 , 导致 无定形 碳 的形 成 `7 , , 因此较低基片温度下 沉积 的金 刚石薄 膜 中非金刚石 碳含量较高 , 金刚石 薄膜的质量 较差 . (2) 当 基片温度过高 时 , 金 刚石膜表 面原子 氢 的脱 附率大大高于 其吸 附率 , 不 管 是从热力 学上 还 是 动力学上 , 石 墨将越 来越 易于沉 积 `8] , 在基片温度 高达 1 3 0 ℃ 时 , 甚至 观察 到了 微 晶 石 墨 的生长 `2] . 因此基 片温度 过高时 , 金 刚石薄 膜 的质 量 也 要 降低 . 从 RA M A N 谱 中还 可 以得到 另外一 个重要 信息 , 即 金 刚 石 特征 峰的半高峰宽 一般 认为 , 半高峰 宽反 映 了金 刚石薄膜 的结晶 性 , 其 值愈 小 , 金刚石 薄膜 的结晶性就 愈好 . 图 5 示意的 R A M A M 谱 中金 刚 石特征 峰 的半 高峰 宽随基 片 温 度 的变 化趋 势表明 , 金 刚石 薄膜 的结 晶性 随 着 基片温度 的 增加 而 显 著变差 . 其产生 原 因可 能 与金刚 石 薄膜 的生长 速率随基 片温度增加而 提 高有关 , 但是两者变化趋势 的不 一 致有待进 一 步研究 . 12二098 .。世袍趁似升日 波数 / e m 一 ’ 圈 3 不同遥度下沉积 的金刚石薄膜的 R A M A N 谱 10 】 一 下 一 — 一一 一一— ~ 一 一一- - - 州 丹一`O0 芝ǎ心泛 4 五卿奢à 3 L se e se we e e we -l es we 一一一一上一一一石 8 00 90 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 20 0 基 片温度 , t吧 图 4 金刚石薄膜 中非金刚石碳的相对含量 与基片 温度的关系 ( 乙巩 为 R A M A N 谱 中非金刚石碳峰 与 金刚石特 征峰强度 的比率 ) 800 9 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 2 0 0 基片温度 , t/ ℃ 图 5 R A M A N 谱中金刚石特征峰的半高峰宽 与基片温度 的关系 以上 结果表 明金 刚石 薄膜质量在基 片温度 为 1 0 0 0 一 1 1 0 0℃ 时最 佳 , 进一 步 增 加或 降低基 片温度 都将导 致金刚 石薄 膜质量下 降 . 其产 生 原因 可 能在于 : ( l) 大量 过饱和 原子 氢的 存在 是沉 积 高质量 金刚 石 薄膜的基本条件之 一 然而 , 随着基片温 度的降低 , 边界层 的厚度相 对增 大 , 通过边界层 时 , 活性原子氢 H 的浓度较其他活性基团如 C H 〕 的浓度降低得更快 ( 氢气 较 甲烷气更 难分解 , 因 此 H 较 C H , 更易复合 ) , 表现为 甲烷有 效浓度的 增加 ; 此外 , 在低的基片温 度下 , 在基 片表面容 3 结论 ( l) 在直流 电弧 等离子体喷射化学气相沉积 金 刚 石薄膜 条件 下 , 金 刚 石 薄膜 的生 长 速率 随 基 片温度 的增加 而 增 加 . (2 )随着基 片温度 的升高 , 金刚 石薄膜 中非 金 刚 石 碳 的相对含量先 是 逐渐 降低 , 在 1 0 0 一 1 10 0℃ 附近 达到最低值后又逐 渐增加 , 即 在基 片温度 为 1 0 0 一 1 10 ℃ 条件下 制备的金刚石 薄 膜质 量最佳 . ( 3) 金 刚石薄膜 的结 晶性随基 片温度的增加 而 显 著变差

·356· 北京科技大学学报 1999年第4期 参考文献 on the Quality of Diamond Films Prepared by DC Arc Plasma Jet Method.In:The Third Pacific Rim Interna- 1 Grant Lu,Kevin J Gray.Free-standing White Diamond for tional Conference on Advanced Materials and Processing. Thermal and Optical and Applications.Diamond and Re- Imam M A,Denale R,Hanada S,eds.Honolulu,Hawaii, lated Materials,1993(2):1064 2钟国仿，目反修，李惠琪.Ar-H-液化石油气系统中金刚 USA,1998.2941 石薄膜的快速沉积.薄膜科学与技术，1994,7(2)：109 6 Angus J C.Diamond and Diamond-like Films,Thin Solid 3 Kim W K,Whang K W.Deposition of Diamond Film by Films,,1992,216:126 a Magnetized DC Plasma Jet.Materials and Manufactur- 7 Frenklach M,Wang H.Detailed Surface and Gas-phase Chemical Kinetics of Diamond Deposition.Phys Rev, ing Processes,1993,8(1):83 4 Harris S J,Weiner A M.Pressure and Temperature Effects 1991,B43(2:1520 8 Piekarczyk W.Diamond-vapour Interface and Processes on the Kinetics and Quality of Diamond Films.J Appl Proceeding on It During Growth of Diamond Crystals I. Phys,1994,75(10):5026 5 Zhong G F,Tang WZ,Shen F Z,et al.Effect of Pressure Diamond(111)Face.Journal of Crystal Growth,1992,119: 345 Effects of Substrate Temperature on Diamond Films Prepared by DC Arc Plasma Jet CVD Method Zhong Guofang,Shen Fazheng,Tang Weizhong,Lu Fanxiu Material Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The effects of substrate temperature on the growth rate and quality of diamond films by DC arc plasma jet method were studied.It was found that the growth rate and crystallinity of diamond films increased monotonically with the increase of substrate temperature.However,when the substrate temperature increased from 800'C to 1 200C,the content of non-diamond carbon co-deposited in the diamond films decreased first, and then increased rapidly after reaching a minimum at 1 000~1 100C. KEY WORDS diamond;film;substrate;temperature;growth rate

· 35 6 - 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 9年 第 4期 参 考 文 献 1 G r na t L u , K e v i n J G r a y . F er e 一 st an di n g w h i t e D i am o n d fo r T h e mr a l an d O Pt i e a l an d A PP li Cat i o n s . D i am o n d an d R e - lat 比 M at e r i a l s , 1 99 3( 2 ) : 1 064 2 钟 国仿 , 吕反修 , 李惠琪 . A r 一 H Z一 液化石油气系统中金刚 石薄膜的快速沉 积 . 薄膜科学与技术 , 19 94 , 7( 2) : 1 09 3 K i m W K , W h a n g K .W D e P o s i t i o n o f D i am o n d F i lm by a M a助et i z e d D C P l a s m a J e t . M at e r i a l s an d M an u af e t u -r i n g P or e e s s e s , 19 9 3 , 8 ( l ) : 8 3 4 H a r i s S J , W亡i n e r A M . P r e s s u er an d eT m P e r a t u r e E fe c t s o n ht e K i n e ti e s an d Q u a liyt o f D i a m o n d F i lm s . J A PP I P hy s , 19 94 , 7 5 ( 10 ) : 5 0 2 6 5 Z h o n g G F, aT n g W Z , S h e n F Z , e t a l . E fe e t o f P r e s s u r e o n ht e Q u a l iyt o f D i am o n d F i lm s Per Paer d b y DC A cr P l a s m a J e t M e ht o d . I n : T h e T hi r d P a e i if e R i m I n t e nr a - t i o n a l C o n fe r e n e e o n A d v an e e d M at e r i a l s an d P r o e e s s i n g . Im a m M A , D e n a l e R , H an a d a S , e d s . H o n o l u l u , H aw a ii , U S A , 19 9 8 . 2 9 4 1 6 A n g u s J C , D i am o n d a n d D i am o n d 一 like F il m s , T hi n s o li d F il m s , 1 99 2 , 2 16 : 1 26 7 F r e n k l a e h M , W台n g H . D eat i l e d s ur fa e e an d G a s 一 Ph a s e C h e m i e a l K i n e ti e s o f D i am o n d D e P o s i t i o n . P hy s R e v, 199 1 , B 4 3 ( 2) : 1 52 0 8 P i e k ar e yZ k .W D i am o n d 一v aP o ur l net ir 臼e e an d P r o e e s s e s P r o c e e di n g o n It D ur i n g G or wt h o f D i am o dn C yr s alt s 1 . D i am o n d ( 111) F ac e . J o nUr al o f C yr s t a l G or wt h , 199 2 , 1 19 : 34 5 E fe e t s o f S u b s t r a t e eT m P e r a tUr e o n D i a m o n d F ilm s P er P aer d b y D C A r e P l a s m a J e t C V D M e ht o d hZ o gn G u aof gn, hS en F’ a z he gn, aT gn 肠汕 o g,n uL aF xn iu M at e r i a l S c i e n c e an d E n g i n e e ir n g S c h 0 0 1 , U S T B e ij ing , B e ij i n g 10 0 0 83 , C h i n a A B S T R A C T hT e e fe e t s o f s ub str a t e t e m P e r a trU e o n ht e g r o w ht r at e a n d q u a lity o f d i am o n d if lm s 勿 D C are Pl a s m a j e t m e t h o d w e r e s tu d i e d . It w a s of un d t h a t t h e gr o w ht r a t e a n d e ry st a lli n ity o f d i a m o n d if lm s i n e r e a s e d m o n o t o n i e a lly w iht ht e i n e r e a s e o f s u b s t r a t e t e m P e r at ur e . H o w e v e r , w h e n ht e s ub s t r at e t e m P e r a t ur e i n e r e a s e d fr o m 8 0 0 oC t o 1 2 0 0 ℃ , ht e e o n t e n t o f n o n 一 d i a m o n d e a r b o n e o 一 d e Po s it e d i n ht e d i a m o n d if lm s d e e r e a s e d if r s t , an d t h e n i n e r e a s e d r a Pid ly a ft e r r e a e h i n g a m i n im um a t 1 0 0 0 一 1 10 0 0C . K E Y WO R D S d i a m o n d : if lm : s u b s tr a t e : t e m Pe r a trU e : g r o w th r at e