Особенности роста микро- и нанокристаллических алмазных пленок на высокоаспектных подложках с вращением

В результате моделирования E-поля (COMSOL Multiphysical) расширены функции основной проводящей платформы СВЧ реактора за счет совмещения с кольцевым запредельным волноводом, функционально обеспечивающим вращение подложки. В данной геометрии были осаждены двенадцатислойные микро- и нанокристаллические алмазные пленки на четырехзубой концевой фрезе $\varnothing$ 12 mm, изготовленной из сплава ВК-6 (WC+6%Co). Определен температурный режим равномерного нагрева фрезы при вращении. Структура, химический и фазовый состав подложки и синтезированного покрытия изучались с помощью растровой электронной микроскопии, рентгенофлуоресцентного анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния на участках, равноотстоящих от торца фрезы с шагом 5 mm на длине 25 mm. Предложенная геометрия СВЧ тракта реактора обеспечила благоприятную концентрацию E-поля и равномерность температуры в области подложки. Данные о размерах зерен и интенсивностях линий алмаза и упорядоченного графита демонстрируют как равномерность алмазной пленки по толщине, так и увеличение доли микрокристаллического алмаза по сравнению с нанокристаллическим по мере удаления от торца. Показано, что покрытие во всех точках испытывает упругие напряжения сжатия, возрастающие от вершины фрезы с 0.7 GPa на торце до 1.2 GPa на удалении 30 mm, достигая максимальной величины 3.1 GPa на расстоянии 20 mm.