碳化硅作为新型的第三代半导体材料同时在海洋密封材料方面具有广泛的应用。金刚石则具有一系列优异的物理化学性能。以碳化硅为衬底制备金刚石薄膜便可以对碳化硅衬底的性能有一定的提升。本研究采用直流辉光放电等离子体设备在单晶碳化硅表面沉积金刚石薄膜。通过对比不同的工艺参数:如甲烷浓度、衬底温度和沉积气压,在单晶碳化硅衬底上沉积金刚石薄膜。研究了各个工艺参数对金刚石薄膜生长的影响。利用SEM、Raman、XRD、AFM和TEM等测试手段对沉积结果进行表征。实验结果表明:甲烷浓度的变化会对晶粒尺寸以及晶面产生重要影响。甲烷浓度从1%增加至9%时,金刚石薄膜的晶面从(111)转变为(100),最终再转变为(111),晶粒大小也逐渐增加。对比同一甲烷浓度下的碳/硅终端衬底沉积出来的薄膜,碳终端的薄膜致密性要高得多,但是晶粒形状及大小基本一致。沉积气压并不会对不同终端的衬底沉积结果产生影响,碳终端衬底的沉积结果依然在致密性方面要高于硅终端衬底。在同一个碳/硅终端衬底上沉积的薄膜,气压的改变会使得晶型从(111)转变为(100)最终转变为(110)。随着温度的增加,晶型开始有规则的方形变成无规则形状。晶粒尺寸也随着增加,由1μm大小增加至2~3μm。与前两组一致,碳终端衬底沉积的薄膜致密性依然高于硅终端沉积结果。由于碳硅终端衬底的沉积结果差异,因此我们研究了形核界面的微观情况,分析了形核界面的金刚石与碳化硅相互作用效果。由于碳终端不需要形成非晶层,所以其形核更为直接。因此在相同的时间内,碳终端衬底的形核结果适中要更优于硅终端衬底形核结果。由于硅终端形核效果更差,因此在薄膜沉积过程中会出现致密性较差,膜层不连续的现象。最后结合前面的工艺参数的研究结果以及形核结果的研究,使用最优的沉积参数在碳化硅表面沉积金刚石薄膜。在优化的参数基础上,进行深入研究。沉积出了连续均匀的金刚石薄膜,经过XRD测试,晶粒为(100)取向生长,同时经过AFM测试得薄膜粗糙度达到86.4nm。