CVD金刚石在电真空器件中的应用

介绍了化学气相沉积（CVD）金刚石膜应用于电真空器件夹持杆及输能窗方面的研究进展,和国外对CVD金刚石封接的几种技术解决方案以及国内CVD金刚石膜金属化及封接方面的研究情况。     

外延纳米金刚石膜及其场发射特性

研究了纳米金刚石外延薄膜的制备方法及其场发射特性。采用电泳方法将粒径20nm以下的纳米金刚石微品沉积到Ti电极衬底上，用热丝CVD方法在纳米金刚石微晶薄膜上再外延生长一层含非晶碳金刚石薄膜。用Raman光谱研究了外延纳米金刚石薄膜的结构并在高真空条件下研究了其场发射特性。     

沉积参数对CVD金刚石晶粒尺寸的影响

采用DC Arc Plasma Jet CVD方法制备了金刚石自支撑膜体,考察了温度分布、沉积腔压和CH4/H2等沉积参数对所制备金刚石膜体中的晶粒尺寸的影响.实验发现沿温度降低的方向和增加腔压会使晶粒尺寸变大,当CH4/H2超过15%后,有带刻面的晶粒出现.本次实验最大的晶粒对角线长度超过1mm.     

沉积参数对CVD金刚石晶粒尺寸的影响

采用DC Arc Plasma Jet CVD方法制备了金刚石自支撑膜体,考察了温度分布、沉积腔压和CH4/H2等沉积参数对所制备金刚石膜体中的晶粒尺寸的影响.实验发现沿温度降低的方向和增加腔压会使晶粒尺寸变大,当CH4/H2超过15%后,有带刻面的晶粒出现.本次实验最大的晶粒对角线长度超过1mm.     

热丝CVD法生长纳米金刚石薄膜的研究

系统地研究了热丝CVD法中反应气体压力对沉积产物金刚石薄膜的形貌和拉曼谱图的影响,提出了热丝CVD生长纳米金刚石薄膜的新工艺,并在50mm硅片上沉积得到高质量的多晶纳米金刚石薄膜。高分辨透射电镜分析表明,薄膜的晶粒尺寸约为10nm,〈111〉晶面间距为0.2086nm,与标准值0.2059nm很接近,晶粒周围由非晶结构包围。紫外激光拉曼光谱有尖锐的金刚石峰和明显的石墨峰。     

新产品与新技术(59)

涂覆金刚石涂层的钻头与铣刀由于要适应印制板无铅装配和高稳定性等要求,会在基材中添加氧化硅等无机填料在变化,这使基材硬度增加而影响到PCB机械加工的硬质合金刀具的性能和寿命。为提高刀具寿命和加工效率,德国GCT公司采取硬质合金刀具表面涂膜技术,应用化学真空沉积(CVD)工艺在     

化学气相沉积光学级金刚石薄膜的研究进展

化学气相沉积（CVD））金刚石薄膜优异的光学性能在近几年得到了广泛的重视，关于它的研究也在近几年取得了较大的突破。综述了CVD金刚石薄膜的光学性能，着重从成核、生长和后期处理三个方面对光学级CVD金刚石薄膜的制备进行了讨论，并对今后的研究作了展望。     

CVD金刚石（膜）制备技术及应用进展

化学气相沉积（CVD）方法是金刚石（膜）制备的主流技术,经过多年的发展,已从最初的微米金刚石膜发展到纳米金刚石膜,至目前高质量的单晶金刚石,应用领域不断扩展。除了工业和民用领域外,纳米金刚石膜在MEMS／NEMs、生物医学的应用进展引起业界关注,其中大尺寸单晶金刚石的制备是推动这些应用的关键。本文分析了MPCVD金刚石成膜特点,讨论了现阶段CVD金刚石膜商业化推广应用的制约因素,展望了今后金刚石膜的发展前景。     

在大气中利用燃烧火焰合成金刚石

气相合成金刚石的方法,可举出有热灯丝CVD法、微波等离子体CVD法、电子轰击CVD法(EACVD法)、直流等离子体CVD法、弧光放电等离子体CVD法、等离子体喷射CVD法等。 这些合成法一般是用等离子体分解碳素源,并在还原性气氛中,生成原子态氢来合成金刚石的。原子态氢使得基团生成和金刚石的结合状态保持单键,并且对生长中产生的石墨、     

谐振腔式微波等离子体金刚石膜沉积室的研究

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术被认为是制备高质量金刚石膜的一种最重要的技术手段。但是金刚石膜制备技术的失衡造成了目前国内高品质金刚石膜制备技术水平处于停滞状态,致使国内对高品质金刚石膜的迫切需要一直得不到满足。为此,文章主要通过HFSS 软件对椭圆谐振腔式的微波等离子体的CVD 装置进行设计及对主要尺寸进 行优化,并通过相同条件下与圆柱谐振腔式的CVD 装置的对比,得出了椭圆谐振腔式微波等离子体CVD 装置优于圆柱谐振腔式CVD 装置这个结论。     

金刚石薄膜及其在红外末制导系统中的应用

本文首先介绍了金刚石薄膜独特而优异的性能:硬度最高,耐摩擦性好,热导率高,热膨胀系数小,抗热冲击性好;从紫外到远红外有较高的适光性;化学稳定性高,抗化学腐蚀性能好等等。随后,综述了目前低压化学汽相沉积(CVD)金刚石薄膜研究进展情况,包括沉积技术和薄膜质量。就金刚石薄膜在红外末制导系统     

金刚石高频SAW器件中关键材料的制备研究

采用热丝化学气相沉积(CVD)法制备了自支撑金刚石膜,再通过射频磁控溅射法沉积氧化锌薄膜在自支撑金刚石膜上。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)测试自支撑金刚石膜的表面形貌,结果表明,自支撑金刚石膜的成核面非常光滑,粗糙度约为10 nm;拉曼光谱显示成核面在1 333 cm-1附近有尖锐的散射峰,与金刚石的sp3键相对应,非金刚石相含量很少;X-射线衍射分析(XRD)显示,沉积在自支撑金刚石膜上的氧化锌薄膜为高度的c轴择优取向生长。     

太赫兹器件用新型复合多层金刚石材料的研究

微波器件频率进入太赫兹,输能窗的厚度减小至一百甚至几十微米。常规的介质材料,或者多晶金刚石材料已经难以满足强度和真空密封性能的要求。为此设计并研制出一种新型微/超纳米复合多层金刚石膜。该膜采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD),通过反应气源和沉积参数的改变,实现在硅衬底上依次原位生长微米尺度和超纳米尺度的金刚石膜。研制的复合多层金刚石膜表面粗糙度Ra<0.5μm,生长面的断裂强度高达1550MPa,是普通多晶金刚石膜的三倍。用该膜封接的输能窗目前已经通过真空密封性测试,将首次应用于太赫兹真空器件。     

MPCVD金刚石膜沉积技术及金刚石膜材料在微波电真空器件中的应用

金刚石膜是一种集众多优异性能于一身的新材料,尤其是其热导率高、绝缘性能好以及微波介电损耗低等特点,使金刚石膜在微波电真空器件领域有着重要的应用前景。目前,以微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）方法制备高品质金刚石膜的技术已趋向成熟。本文将针对微波电真空器件这一应用背景,简要介绍国内外高品质金刚石膜MPCVD沉积技术的发展现状,进而对金刚石膜材料应用于微波电真空器件领域的一些典型实例进行简单的介绍。     

太赫兹器件用新型复合多层金刚石材料的研究

微波器件频率进入太赫兹,输能窗的厚度减小至一百甚至几十微米。常规的介质材料,或者多晶金刚石材料已 经难以满足强度和真空密封性能的要求。为此设计并研制出一种新型微/超纳米复合多层金刚石膜。该膜采用微波等离子 体化学气相沉积法（MPCVD）,通过反应气源和沉积参数的改变,实现在硅衬底上依次原位生长微米尺度和超纳米尺度 的金刚石膜。研制的复合多层金刚石膜表面粗糙度Ra<0.5μm,生长面的断裂强度高达1550MPa,是普通多晶金刚石膜的 三倍。用该膜封接的输能窗目前已经通过真空密封性测试,将首次应用于太赫兹真空器件。     

氮气压强对脉冲激光沉积类金刚石薄膜和红外光学特性的影响

为了研究氮气压强对脉冲激光沉积(PLD)类金刚石(DLC)薄膜和红外光学特性的影响,在脉冲激光沉积类金刚石薄膜的实验过程中,把沉积腔抽真空到10-5Pa,再在沉积腔中分别充入10-3、10-2和10-1Pa的氮气来沉积类金刚石薄膜。用拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪(XPS)对类金刚石薄膜的微结构与组成进行检测分析;用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行检测分析;用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对类金刚石薄膜的红外光透射谱进行检测分析。实验结果表明,沉积腔中的氮气压强从10-3Pa增加到10-1Pa时,类金刚石薄膜中sp3键含量增加;C-O和C=O含量减少;石墨晶粒尺寸减小;薄膜表面粗糙度显著增大。与此同时,氮气压强增加还导致类金刚石薄膜对红外光的增透作用减弱、增透范围变窄。     

新型半导体光电材料—CVD金刚石

综述了近年来 CVD 金刚石作为新型半导体光电材料的研究进展。主要包括:p型、n 型掺杂 CVD 金刚石的制备和性能;CVD 金刚石的发光特性;由 CVD 金刚石制备的发光器件。指出了目前 CVD 金刚石工业也所急待解决的一些问题。     

CVD金刚石薄膜金属化及其与金属的焊接研究

针对CVD金刚石在微波管中的应用特点,提出一种金刚石膜表面金属化新工艺。该工艺采用Ti/Mo/Ni体系和磁控溅射镀膜方法,与无氧铜焊接获得了良好的接合性能,封接件平均抗拉强度大于113.7 MPa。X射线衍射分析证实：经820℃真空热处理,金刚石与钛膜界面形成Ti8C5和TiO。     

通用工艺与设备 真空蒸发、淀积、溅射、氧化与金属化工艺

0626006IBAD制备非晶碳膜与CrN镀层的耐磨性能比较及机理分析〔刊,中〕/杜军//真空科学与技术学报.—2006,26(3).—255-258(L)采用离子束辅助溅射沉积(IBAD)法,在高速钢基体上制备非晶碳膜(a-C)及CrN镀层,对两者的耐磨性能分析比较,并对其耐磨机理进行分析。结果表明:非晶碳膜的耐磨性能优于CrN镀层;文中讨论了摩擦系数和硬度对镀层耐磨损性能的影响,并通过分析动态膜基结合强度,证明两种镀层的磨损由不同磨损机理引起。参70626007线形微波等离子体CVD金刚石薄膜沉积技术〔刊,中〕/唐伟忠//真空科学与技术学报.—2006,26(3).—251-2…     

现场制氟:用于CVD工艺的可持续清洗

在薄膜制备过程中,微粒和分子清洁度对高工艺产出起着至关重要的作用。对于化学气相沉积(CVD)工艺腔室而言,由对氟气或含氟气体进行加热或等离子体活化产生的氟自由基是首选的原位清洗剂。它们与CVD薄膜——