Abstract
利用微波電漿氣鍍法(MPCVD) 可在許多非鑽石基材上成長出品質良好的鑽石膜，但因基材與鑽石膜的熱膨脹係數或晶格常數的差異，致在常溫下薄膜有內應力存在．當內應力過大時，鑽石膜會有裂痕或脫層等現象發生，使得鑽石膜在應用上受到限制．成長在矽基材上的鑽石膜，其內應力主要由熱應力與本質應力所組成．鑽石膜在室溫下的熱應力呈壓應力，其理論值為 260 MPa．而鑽石的晶格常數比矽小，致本質應力呈張應力．鑽石膜內應力受膜的結晶性、晶粒大小、非鑽石相含量多寡（如非晶質碳、氫、石墨等）所影響．本實驗中鑽石膜在室溫下的內應力均呈壓應力．在高甲▇濃度下所成長的鑽石膜，其內應力值較大，且膜中所含的缺陷密度大．添加▇氣於高甲▇濃度成長系統中，可有效提高氫原子濃度，減少非鑽石相之比例以改善鑽石膜品質．其表面形態由原球形結構轉變為以(111),(100) 晶面為主的八面體晶體結構且晶粒變大，膜內應力值因膜結晶性提高而降低．利用▇氣來取代氫氣流量時，表面以(100) 晶面為主，且在▇氣與氫氣流量比為 1:3 時所成長的鑽石膜品質最佳．鑽石膜之磨耗試驗顯示：高品質之鑽石膜磨耗係數低，耐磨性佳．利用ｘ-rayline broadening 的方法可計 算鑽石膜之微應變，微應變值可反映出晶體結構中含缺陷密度的多寡．鑽石膜的鑑定包括：掃描式電子顯微鏡、拉曼散射光儀、ｘ光繞射儀分別鑑定表面形態、晶體缺陷、鑽石膜品質．利用彎柄儀技術量測鑽石膜內應力．