Физики создали гладкие алмазные плёнки

Учёные из Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН, Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН и Российского технологического университета применили метод микроволнового плазмохимического осаждения для синтеза алмазных плёнок с гладкой поверхностью

Алмазные плёнки могут служить охладителями для мощных электронных устройств и элементами оптических приборов, однако их применение ограничено из-за высокой шероховатости поверхности. Традиционная полировка таких плёнок — трудоёмкий и дорогой процесс.

Исследователи использовали вакуумную камеру, куда закачали водород и метан (последний служил источником углерода для роста алмазной плёнки). С помощью микроволнового излучения в камере создали плазму, в которой образовывались активные частицы, обеспечившие рост алмазных кристаллов на подложке.

Во время синтеза учёные периодически добавляли в камеру азот — это запускало образование мелких кристаллов и препятствовало формированию больших частиц. Повторяя цикл добавления азота и роста кристаллов, исследователи создали плёнки с разным числом чередующихся мелко- и крупнозернистых слоёв.

Эксперимент показал: чем больше было мелкокристаллических слоёв, тем более гладкой получалась поверхность материала. Введя 100 таких слоёв, авторы уменьшили шероховатость исходной плёнки в 13 раз. Технология позволяет настраивать характеристики плёнок под конкретные задачи — от теплоотводов для электроники до элементов инфракрасной оптики.

Источник: Российский научный фонд