双基片台结构具有集聚plasma的作用,使各基团向基片台范围内靠拢:
使用圆柱谐振腔式MPCVD设备可以根据增强沉积压力来增强plasma密度,在基片台上实现金刚石膜的快速生长。改变石英管位置、腔体结构、调谐板灵活程度等方式达到增强功率密度的目的。把石英管设置在沉积台下方,增加谐振腔中调谐板与调谐活塞移动范围的方式,来达到减小plasma体污染,增加沉积速率的目的。
诚峰plasma内基团的相对谱线强度能够反映出气体的离解程度,同时也是金刚石沉积速率和质量的重要因素,上基片台作为尖端在微波电磁场中电场强度大,附近的离子发生激烈运动,并不断与其他粒子发生碰撞,使plasma密度增强。高H谱线强度说明双基片结构下plasma能产生浓度更高的H自由基,H自由基能刻蚀sp'C和石墨等非金刚石相,增强沉积金刚石的质量。
相比于双基片结构,单基片台下各个位置基团强度都十分接近,说明双基片台结构具有集聚plasma的作用,能使各基团向基片台范围内靠拢,在基片台范围内均匀性好,而基片台范围外则均匀性差,而单基片台对plasma的集聚作用则较弱,plasma更加发散。
此外在双基片结构下,随着甲烷浓度增加,C2基团强度上升更加显著,能有效增强金刚石沉积速率;双基片结构下的plasma体电子温度更低,内部粒子间的碰撞更为剧烈,且电子温度随气压上升而降低。