C(CH3) →C(2H)+H2

由反应过程可看出，氢原子具有三种作用：促进甲烷分解；脱去基体表面吸附的氢以形成金刚石格点结构；以及使基体表面的碳原子保持和两个氢原子形成sp3结合。

1.3.2设备组成

HFCVD法沉积设备主要包括真空系统，冷却系统，热丝架，供气系统和电路控制系统。其设备基本示意图如图1.1[8]，此方法由Matsumato于1982年报道，沉积过程如图1.2[9]。

图1.1 金刚石膜的热丝CVD系统结构示意图            图1.2  HFCVD沉积过程[9]

    其中真空系统由沉积薄膜的基本环境真空反应室和真空阀，抽气管道，真空泵等组成。因为热丝化学气相沉积法对真空度要求并不算高，因此常用机械泵抽真空。

冷却系统是为了保证沉积系统中温度场的均匀性，特别是工作台的温度调控，它将直接影响薄膜的沉积质量。其结构原理如图1.3[9]。

图1.3 工作台冷却示意图[9]

    热丝架为反应系统中的关键部分，其热丝排列，与基片距离等是影响金刚石薄膜生成的重要因素。宋雪梅等对热丝化学气相沉积中热丝优化如图1.4[10]。常用热丝为钨丝或钽丝。