Nếu ta quan sát các chùm tia tán xạ theo phương phản xạ thì hiệu quang
trình giữa các tia tán xạ trên các mặtlà:
sin . . 2 d L (2.1)
Như vậy để có cực đại nhiễu xạ thì góc tới phải thỏa mãn điều kiện:
. sin . . 2d n L (2.2)
Trong đó: n là bậc phản xạ (n = 1, 2, 3 ...), θ là góc tới, d là khoảng cách
giữa các mặt phẳng của mạng tinh thể.
Đây chính là định luật Vulf–Bragg mô tả hiện tượng nhiễu xạ tia X trên các mặt tinh thể. Nếu tìm được các góc θ ứng với cực đại sẽ tìm được d theo
điều kiện Vulf–Bragg. Các đỉnh nhiễu xạ trên giản đồ nhiễu xạ tia X đặc trưng
cho cấu trúc của vật liệu. Dựa vào số lượng, độ bán rộng, vị trí các đỉnh nhiễu
xạ,… ta có thể suy đoán được kiểu mạng, xác định bản chất mẫu, …
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu chế tạo trong luận văn được đo đạc
bởi thiết bị Siemens 5000 dùng bức xạ của Cu Kα λ = 1,5406 Å của Viện Khoa
CHƯƠNG3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Các mẫu chế tạo theo chế độnhiệt độ đốt đế thấp, công suất plasma cao
Các màng kim cương được tổng hợp trên đế đồng với các điều kiện của
chế độnhiệt độ đốt đế thấp, công suất plasma cao (chế độ 1): lưu lượng khí CH4
2sccm, lưu lượng khí H2 200 sccm, nhiệt độ đốt đế 400 oC, áp suất buồng phản ứng p = 35Torr và công suất plasma P = 700W trong 5 giờ.
3.1.1 Hình thái học bề mặt của mẫu chế tạo
Màng kim cương tổng hợp trên đế đồng là màng mầu xám, cong và bám
dính kém đối với đế đồng. Hình 3.1 là ảnh SEM chụp bề mặt của màng kim
cương trên đế đồng. Kết quả cho thấy mẫu chế tạo là màng liên tục nhưng kích thước các hạt kim cương không đồng đều. Để màng có được những tính chất ổn định thì màng chế tạo cần phải đồng đều, những vị trí có hạt kim cương lớn hơn
xung quanh cũng giống như những sai hỏng trong mạng tinh thể, ảnh hưởng
không tốt tới chất lượng màng.
Hình 3.1.Ảnh SEMchụpbề mặt của màng kim cương tổng hợp trên đế đồng
Màng kim cương tổng hợp trên đế đồng có độ bám dính kém và bị cong.
suất plasma P = 700 W ở mặt trên mẫu (tương ứng với nhiệt độ cỡ 1100 oC) khiến nhiệt độ của mẫu ở mặt trên và mặt dưới có sự chênh lệch nhiệt độ lớn. Điều đó dẫn đến màng kim cương trên đế đồng bị cong lại do sự sốc nhiệt trong
quá trình chế tạo.
Vì những lý do nêu trên, màng kim cương chế tạo theo chế độ 1 là không bằng phẳng và không đồng đều nên sẽ khó ứng dụng làm đế tản nhiệt. Do các đế
tản nhiệt yêu cầu có mặt tiếp xúc tốt (có độ bằng phẳng cao) và tính chất ổn định.
3.1.2 Kết quả đo phổ tán xạ Raman
Phổ tán xạ Raman của mẫu chế tạo (hình 3.2) cho thấy xuất hiện hai vạch
phổ: vạch phổ thứ nhất là vạch phổ sắc nhọn ở vị trí 1332 cm–1 và vạch phổ thứ
hai là vạch phổ rộng ở vị trí 1555 cm–1. Vạch phổ sắc nhọn ở vị trí 1332 cm–1 là vạch phổ đặc trưng cho cấu trúc tinh thể của kim cương [6,17]. Còn vạch phổ
rộng ở vị trí 1555 cm–1 là vạch phổ đặc trưng của cấu trúc cácbon giả kim cương
[15,19]. Thông thường vạch phổ rộng ở vị trí 1555 cm–1 luôn đi cùng vạch phổ
rộng khác ở vị trí 1350 cm–1 có dạng “bờ vai” của vạch phổ ở vị trí 1555 cm–1
[19]. Trong đó hai vạch phổ rộng ở vị trí 1350 cm–1 và 1555 cm–1 lần lượt có tên gọi là vạch D và G của cấu trúc cácbon giả kim cương.