首先在刻蚀有矩形凹槽的硅碳棒基片上以机械的方式填充Ni粉作为催化剂，硅碳棒基片上矩形凹槽的尺寸为0.1mmX1mm和0.05mmX1mm，深度均为100m但是，由于矩形凹槽的尺寸较大，深度较深，使用电镀技术己经很难保证在凹槽内填充足够的催化剂。因此，我们采用以用机械方法在凹槽内，填充Ni粉作为催化剂。参考前面的硅碳棒微米柱研究结果，实验中，以H:作载气，流量固定为500scan.硅碳棒H4和CH4分别作为硅碳棒源气体和C源气体，硅碳棒H4的流量为3sccmCH4的流量为13，反应室气压为60Torn，衬底温度为1300--1400℃，生长时间为1小时。生长的硅碳棒薄膜如图4-22所示。从图中可以看出，在整个基片表面都生长出了硅碳棒薄膜。图片中突起的部分是硅碳棒基片，凹处为生长出的硅碳棒薄膜。在尺度较大的矩形凹槽中，几乎无法辨认原始的硅碳棒基片的凹槽形状，硅碳棒薄膜几乎连通;而对于较小尺寸的凹槽，与原始的硅碳棒基片形貌几乎一致.这是由于较大尺寸的凹槽内，填充的催化剂较多(厚度约为凹槽的一半)，在VLS机理生长薄膜过程中，Ni-硅碳棒共熔体的熔点较低，以致于硅碳棒基片较大的矩形长槽之间的台阶都被熔蚀，最后在较大的长槽内生长出的硅碳棒薄膜连成一片，看不到长条图形。当填充的催化剂较多(铺满整个凹槽)时，整个硅碳棒基片会被烧熔，部分甚至全部熔进放置样品的石墨舟中，这与Abdouilb等人的实验结果一致.由于生长出的硅碳棒薄膜为毫米量级，因此可以采用传统的XRD进行分析，其结果如图4-23所示。8-28扫描图谱中，在28=33.00,61.80和69.40处分别存在硅碳棒(200),硅碳棒(400)Kg和硅碳棒(400)对应的衍射峰，这些衍射峰来自于硅碳棒(100)基片.除了基片峰以外，在29=41.50的位置，出现薄膜衍射峰，为硅碳棒的(200)晶面衍射峰.从XRD衍射结果可以看出，生长出的薄膜为硅碳棒，并且具有良好的取向对薄膜进行。扫描，如图4-23(b)所示.薄膜摇摆曲线的半高宽仅为1.60，表明利用VLS机制生长出的硅碳棒具有较好的结晶性。www.zbqunqiang.cn