甲烷浓度对金刚石薄膜(100)织构生长的影响

以H2和CH4的混合气体为气源,用微波等离子体辅助化学气相沉积法(MPECVD)在1 cm×1 cm S i(100)基体上沉积了金刚石薄膜。研究了不同的甲烷浓度对金刚石薄膜(100)织构生长趋势的影响。分别采用扫描电子显微镜(SEM),Ram an光谱对金刚石膜的表面形貌、质量进行了分析。结果表明,当基体温度为750℃,气压为4.8×103Pa,甲烷浓度为1.4%时,薄膜表面为(100)织构。     

掺硼金刚石薄膜的制备与研究

采用微波等离子体化学气相沉积技术在单晶硅、钛、钼、铌、钽基体上制备掺硼金刚石薄膜。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪、四探针电阻率测试仪研究其物相组成、表面形貌、晶体结晶性和电阻率。硼原子代替碳原子进入金刚石晶格中,产生更多的缺陷形核中心,导致掺硼金刚石薄膜的金刚石晶粒尺寸和电阻率随着掺硼浓度增加而减小。金刚石薄膜和基体间形成碳化物,金刚石在石墨层上形核生长。碳原子在不同基体中的扩散系数不同,导致硅基掺硼金刚石薄膜的晶粒尺寸更小且更加均匀,金属基体上的部分金刚石出现了异常长大的现象。采用该方法制备的掺硼金刚石薄膜的结晶性较好,由于基体热膨胀系数较金刚石大从而导致薄膜内部产生压应力,使得金刚石薄膜的D峰均向高波数偏移。     

HFCVD法制备金刚石薄膜影响因素的研究进展

金刚石薄膜由于其独特的性能成为研究热点。本文通过利用热丝气相沉积法(HFCVD)在基片上制备金刚石薄膜,研究对金刚石薄膜产生影响的各个因素,探讨各个影响因素的研究进展。基体表面预处理,可以提高基体的附着力,改善提高膜基结合力。通过改变甲烷和氢气浓度、沉积气压、温度等工艺参数,可影响是否能在基片上形成金刚石晶核,生成金刚石薄膜。通过对以上影响因素的研究进展,探讨制备过程各个最适宜的反应条件。     

砷化镓上生长金刚石薄膜的研究

以CH4和H2为气源,用微波辅助等离子体装置,在10.0 mm×7.0 mm的砷化镓基底上沉积了CVD金刚石薄膜,用扫描电子显微镜观察沉积效果,拉曼光谱表征沉积质量,分析薄膜附着力与砷化镓材料性能的关系。结果表明,当基体温度为600℃,气压为5 kPa,甲烷浓度为2.0%时,在砷化镓片表面上沉积出了CVD金刚石薄膜,晶粒尺寸均匀,晶形完整、规则,晶界非常清晰。     

磷离子注入石英基纳米金刚石薄膜的微结构和电学性能研究

在石英衬底上沉积纳米金刚石(NCD)薄膜,并进行1×1014 cm-2剂量的磷离子注入,再在800、900℃下低真空退火30分钟。对薄膜的微结构和电学性能的研究表明,薄膜呈n型电导,具有载流子浓度低、迁移率高及电阻率高的导电特性。Raman光谱结果显示900℃退火样品的ID/IG值最大,说明薄膜内sp2碳发生团簇,有序度较高。XPS测试结果表明,石英衬底上沉积的纳米金刚石薄膜容易被氧化。这些因素使得薄膜的载流子浓度较低而迁移率较高。     

CVD法制声表面波基片金刚石层细晶粒的生长研究

金刚石／硅声表面波基片的金刚石层晶粒的细化有利于传播能量损耗的降低，采用热丝化学气相沉积法进行了硅基体上沉积细晶粒金刚石工艺的初步探索。探讨了基体温度、气压、氨气和甲烷浓度等因素对金刚石细晶粒生长的影响。对相应样品进行了扫描电镜和拉曼散射光谱分析。结果表明：在低气压范围、相同氩气浓度下，随着气压的降低，甲烷浓度也要相应降低，才能保证类似的金刚石结晶质量。同时，降低气压达到一定值后。金刚石晶粒尺寸变小，经测试可达到纳米级。     

影响金刚石膜刀具涂层形貌的因素分析

采用高分辨金相显微镜对硬质合金刀生上沉各的ＣＶＤ金刚石薄膜进行了表面形貌和膜／基横截面组织形貌的观察;并利用该显微镜配备的功能测量了金刚石颗粒大小,膜厚;利用显微镜正焦／过焦观察判断了金刚石薄膜的成膜状况。初步观察结果表明：甲烷浓度和基体钴含量对金刚石薄膜的表面形貌和膜／基横截面组织形貌有显著的影响。     

温度对直流热阴极化学气相沉积硼掺杂金刚石薄膜的影响(英文)

为了获得高品质的硼掺杂金刚石薄膜,采用直流热阴极化学气相沉积法在不同的温度下制备了硼掺杂金刚石薄膜。利用等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射和Raman光谱研究了温度对硼掺杂金刚石薄膜生长特性的影响。研究发现:等离子体活性基团 C2的浓度随温度升高而增加。除了1080℃时生长的薄膜存在孔洞外,在较宽的温度范围(800～1000℃)都能够生长高质量的硼掺杂金刚石薄膜,并随温度升高薄膜质量和晶体结晶度都有所提高。与未掺杂生长的金刚石薄膜相比,掺硼薄膜即使在较低的温度(800℃)时也没有出现非金刚石相。这主要是因为掺杂剂B(OCH3)3 在气相反应中能够生成含氧活性基团,对非金刚石相具有很强的刻蚀作用。     

金刚石薄膜的表面成分和形貌对表面能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法制备了(111)面和(100)面金刚石薄膜。测量了金刚石薄膜与液体的接触角、金刚石薄膜表面粗糙度和电阻率。通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱研究了金刚石薄膜的表面纯度和形貌等对表面能的影响。结果表明:金刚石纯度越高、表面粗糙度越大、晶粒尺寸越小,其表面能越大。经过空气等离子体后处理的金刚石薄膜的纯度和亲水性明显提高。随着在空气中放置时间的增加,亲水性逐渐减弱。在空气中放置相同时间,O2等离子体后处理的金刚石薄膜比H2等离子体后处理的金刚石薄膜亲水性好。     

利用甲烷/氢微波等离子体CVD工艺在纯钛基底上沉积纳米金刚石薄膜

与微米金刚石薄膜不同，纳米金刚石薄膜表面平滑。因此，在摩擦学应用领域中，纳米金刚石薄膜是最理想的。表研究利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺在纯钛上沉积出纳米金刚石薄膜和微米金刚石薄膜。采用的沉积条件为：沉积温度约为1173K；沉积压力为8．0kPa；CH4浓度在0．5mol％和5mol％之间变化；沉积时间则从4h到12h不等。金刚石薄膜表面用扫描电镜（SEM）观察。在激光拉曼光谱中，微米金刚石薄膜在1332cm^-1处有sp^3键碳的锐峰。1140cm^-1附近的光谱带与纳米金刚石薄膜的特征有关。并用X射线衍射对金刚石薄膜进行了分析。X射线衍射花样证实，纳米金刚石薄膜存在（111）面和（220）面。金刚石薄膜的表面粗糙度随着CH4浓度的增加而减小。但是，甲烷浓度在2mol％与5mol％之间变化时，金刚石薄膜的表面粗糙度接近50nm。据证实，CH4浓度在2mol％和5mol％之间，利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺可以沉积出纳米金刚石薄膜。     

金刚石薄膜取向性和后处理对其辐X射响应性能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积合成金刚石薄膜,通过优化工艺参数和原位等离子后处理等方法来提高金刚石薄膜的质量和辐射响应灵敏度.制作出三明治结构的辐射剂量计.研究了金刚石薄膜取向性和后处理对X射线辐射响应灵敏度的影响.结果表明:薄膜取向性和后处理对X辐射响应性能有很大影响.提高金刚石薄膜的纯度和取向性是提高X射线响应灵敏度的有效途径.制作的金刚石薄膜辐射剂量计的X射线响应电流与辐射剂量率间有良好的线性关系.在电阻率相近的情况下,[100]取向金刚石薄膜制成的器件X射线响应灵敏度比[111]取向的高,取向度越高,其辐射响应灵敏度也越高.原位氧等离子后处理金刚石薄膜剂量计的X射线响应灵敏度比原位氮、氢等离子后处理的高,薄膜表面金刚石的含量由69.9%提高到93.5%,辐射响应灵敏度较未处理的膜提高1倍以上.     

MPCVD法合成金刚石膜的基片影响因素

<正>以乙醇和氢气作为工作气源,采用微波等离子化学气相沉积(MPCVD)法在较低温度时制备了金刚石膜,并探讨了基片位置、基片温度对金刚石膜生长的影响。结果表明:当基片置于等离子球边缘处、基片温度为810℃时,沉积所得金刚石膜的质量相对最好,其体积电阻率(0.82×1013Ω·cm)相对最大。0前言随着集成电路技术的迅速发展,电子产品的尺寸越来越小,其散热性能已成为影响电子产品寿命的主要因素之一。在高分子基体或无机硅酸盐基体中,通过添加高导热绝缘填料制成的复合材料,     

氨气对热阴极CVD法制备纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴级化学气相沉积(DC—PACVD)方法,以NH3 +CH4 +H2混合气体作为气源,通过改变氨气浓度,在单晶硅(111)基片上沉积纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪分析了不同氨气浓度下制备的纳米金刚石膜.结果表明:在基体温度为700℃条件下,随着氨气浓度的增大,纳米金刚石膜中的金刚石相含量增加,非金刚石相含量相对减少;晶粒的平均粒度减小.在一定范围内氨气浓度增加,有助于提高纳米金刚石膜质量;在氨气流量达到8 mL/min时,获得了质量最好的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸约为64 nm、均方根粗糙度约为27.4 nm.并提出了掺氮纳米金刚石薄膜的生长模型,对相应现象给出了解释.     

铸片及纵向拉伸工艺对PET薄膜透明度的影响

分析了铸片工艺及纵向拉伸工艺对PET薄膜透明度的影响。通过实验可知PET薄膜的透明度随着急冷辊温度的升高逐渐降低,铸片温度在20℃时所生产的薄膜透明度最高(99.5%),当急冷辊的温度低于20℃或高于40℃时都会造成不正常生产。拉伸温度对PET薄膜透明度影响不大,但拉伸比越大,冷却温度越低,其产品的透明度越高。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究

陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响.研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高.同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越高.     

超硬涂层技术

<正>许多沉积金刚石薄膜的温度要求为600℃~900℃,因此该技术常用于硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜。金刚石硬质合金刀具的商品化,是近几年涂层技术的重大成就。cBN在硬度和导热率方面仅次于金刚石,热稳定性极好,在大气中加热至1000℃也不发生氧化。cBN对     

铜基钎料真空钎焊镀钛金刚石

利用Cu-10Sn-5Ti钎料粉末在钢基体上真空钎焊镀Ti金刚石.考察了钎焊温度对金刚石与钢基体结合强度的影响,分析了Ti镀层在金刚石钎焊过程的作用.结果表明:当钎焊温度为900～920℃时,可实现金刚石、铜基钎料与钢基体之间的强力冶金结合;且金刚石由于镀Ti层的保护隔离作用,大大降低了热损伤和石墨化,金刚石的晶型完整...     

污泥干燥焚烧系统能耗的影响因素分析

介绍了一种污泥干燥焚烧处置系统,分析了影响干燥焚烧系统能耗的因素。分析结果表明,污泥干燥机入口温度越高、污泥初始含水率越低、污泥干燥后含水率越高,污泥干燥焚烧系统能耗就越少,装机容量就越小,设备的外形尺寸就越小,干燥焚烧系统的一次性投资就越低。     

主盐的质量浓度与电流密度对滚镀体系沉积速率的影响

正影响沉积速率的因素有很多,如主盐的质量浓度、镀槽温度、电流密度、配位剂和添加剂的质量浓度、金属基体表面状态及搅拌等。在允许的操作范围内,主盐的质量浓度越高,沉积速率越快;镀槽温度越高,沉积速率越快;电流密度越大,沉积速率越快;配位剂的质量浓度越低,沉积速率越快;氢在金属基体表面的过电位越低,越容易在金属表面沉积。下面探讨主盐的质量浓度和电流密度对滚镀体系沉积速率的影响。电镀时,电化学极化和浓差极化是同时存在的,     

CVD金刚石衬底上抗氧化、增透膜的制备与性能

采用射频磁控反应溅射法在化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)的金刚石衬底上制备了AlN薄膜以及AlN/Si和AlN/Ge膜。通过X射线衍射分析了衬底加热温度对薄膜微结构的影响和薄膜高温下的氧化行为。结果表明:在衬底加热温度低于380℃时制备的AlN薄膜为非晶态,480℃时AlN薄膜为六方多晶。AlN薄膜在800℃热暴露后开始氧化,900℃时基本被氧化为Al2O3。在CVD金刚石上制备的AlN/Si和AlN/Ge膜都能提高金刚石在长波红外波段(8～10μm)的透过性能,单面最大增透分别为8%和3%。镀有AlN/Ge膜的CVD金刚石在800℃高温热暴露实验中,有AlN/Ge膜保护的金刚石表面未发生刻蚀。高温下AlN/Ge膜对金刚石有很好的保护作用,同时增透效果没有明显下降。