Abstract
We describe how to design and construct a LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) apparatus which can be applicable to the study of reaction mechanism in general CVD experiments. With this apparatus we have attempted to make diamond like carbon films on the p-type (111) Si wafer from (H$_2$ ＋ CH$_4$) gas mixtures. Two different methods have been tried to get products. (1)The experiment was carried out in the reactor with two different inlet gas tubes. One coated with phosphoric acid was used for supplying microwave discharged hydrogen gas stream, and methane has been passed through the other tube without the microwave discharge. In this method we got only amorphous carbon cluster products. (2) The gas mixture (H$_2$ ＋ CH$_4$) has been passed through the discharge tube with the Si wafer located in and/or near the microwave plasma. In this case diamond-like carbon products could be obtained.
일반적인 화학증기증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)실험에서 반응기작을 연구할 수 있는 LPCVD (Low Pressure CVD) 장치의 설계 및 제작에 관한 것과, 특히 이 장치를 이용하여 메탄, 수소의 혼합기체와 헬륨을 완충(buffer) 가스로 사용하여 p-type (111) Si wafer 위에 다이아몬드 박막(diamond film)을 얻고자 시도한 것에 대하여 기술하였다. 실험은 두 가지 방법으로 나누어서 행하였다. (1) Si wafer를 반응기 안에 있는 heater(약 480$^{\circ}C$)위에 놓고 두 개의 다른 inlet 가스관을 사용하여 실험하였다. Posphoric acid로 coating된 하나의 관은 microwave discharge시킨 수소 기체를 흘려주는데 사용하였고, 다른 관은 discharge시키지 않은 메탄 기체를 흘려주는데 사용하였다. 그 결과로 무정형 탄소 뭉치 화합물(amorphous carbon cluster)을 얻었다. (2) 수소와 메탄을 동시에 discharge시켜 plasma 상태인 discharge tube안에 Si wafer을 넣고 증착시켜, 그 결과로 다이아몬드 구조를 갖은 반응생성물을 얻었다.
