HIGH VELOCITY METHOD FOR DEPOSING DIAMOND FILMS FROM A GASEOUS PHASE IN SHF DISCHARGE PLASMA AND A PLASMA REACTOR FOR CARRYING OUT SAID METHOD

The invention relates to carbon deposition by decomposing gaseous compounds with the aid of the SHF discharge plasma and can be used, for example for producing polycrystalline diamond films (plates), which are used for producing output windows of power SHF sources, for example gyrotrons. Said invention ensures a high speed deposition of the high quality diamond films (having a loss-tangent angle delta equal to or less than 3x10 ) on supports whose diameter is equal to or higher than 100 mm. For this purpose, a SHF discharge is initiated in a gas mixture which is arranged in a reaction chamber and contains at least hydrogen and hydrocarbon. Afterwards, said gas mixture is activated by producing a stable nonequilibrium plasma with the aid of SHF radiation having a frequency f which is many times higher than a commonly used frequency of 2.45 GHz, for example 30 GHz. In order to localise the plasma, a standing wave is formed near the carrier and plasma layers are formed in the antinodes thereof in such a way that the sizes thereof are adjustable. L'invention concerne le domaine de dépôt de carbone par voie de décomposition de compositions gazeuses au moyen du plasma d'une décharge de Très Haute Fréquence et peut s'utiliser pour fabriquer des films (des plaques) en diamant polycristallin servant à fabriquer des fenêtres de sortie des émetteurs puissants de rayonnement THF, par exemple, de gyrotrons. L'invention permet d'atteindre une vitesse élevée de sédimentation de films en diamant de très haute qualité, avec une tangente de l'angle des pertes delta égale ou inférieure à 3 10-5 sur des substrats ayant un diamètre plus de 100 mm. A cet effet, on allume une décharge THF dans un mélange gazeux présent dans une chambre de réaction et contenant au moins de l'hydrogène et un hydrocarbure, on active le mélange gazeux en formant un plasma stable déséquilibré au moyen du rayonnement THF ayant une fréquence de f sensiblement supérieure à la fréquence 2,45 GHz utilisée d'ordinaire, par exemple, de 30 GHz; pour localiser le plasma on forme à proximité du substrat une onde stationnaire dans les ventres de laquelle on génère et on entretient des couches de plasma, avec possibilité de réglage de leurs dimensions.