脉冲激光沉积法沉积类金刚石薄膜的实验研究

为了研究脉冲激光沉积法中衬底温度和距离对类金刚石薄膜的影响,首先温度保持在200℃,靶和衬底间的距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。其次温度保持在400℃,距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测,用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行检测。实验结果表明：距离增加或者温度升高都会导致类金刚石薄膜的密度和sp3/ sp2的比值减小,薄膜中石墨晶粒的数量增多和体积增大。近距离时温度的变化和低温时距离的变化对薄膜微观结构产生的影响更明显。距离和温度的变化对类金刚石薄膜的表面形貌也产生显著的影响。     

衬底温度对机械瓣膜上沉积的类金刚石薄膜的影响

为掌握机械瓣膜衬底温度对类金刚石薄膜的影响规律,在实验中保持其它实验参数不变,机械瓣膜衬底温度分别取室温和150℃时,用脉冲激光沉积法在机械瓣膜上制备类金刚石薄膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测;用原子力显微镜对薄膜的表面形貌和粗糙度进行检测。结果表明：当其它实验参数不变时,机械瓣膜衬底温度从室温升高到150℃时,薄膜的微观结构没有发生明显改变;薄膜表面的粗糙度减小。类金刚石薄膜和机械瓣膜衬底之间具有很好的黏附性。     

用脉冲激光沉积法制备类金刚石膜及金刚石薄膜

简要评述了用脉冲激光沉积技术制备类金刚石膜及金刚石薄膜的研究进展，总结了激光脉冲沉积制备薄膜的基本原理及其特点，分析了激光波长，能量，衬底温度等对薄膜质量的影响。     

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。     

PLD法制备纳米类金刚石薄膜及衬底温度的影响

利用脉冲激光沉积(PLD)技术在O2氛围下于α-Al2O3(0001)基片上制备出纳米类金刚石薄膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和Raman光谱分析了薄膜的形貌和结构随沉积时衬底温度的变化情况。结果表明：随着衬底温度的升高,薄膜颗粒尺寸减少;在衬底温度为550℃时,所制备的薄膜均匀、光滑,且大约是由14nm大小的颗粒组成。对薄膜的生长机理作出了分析。     

双光束复合脉冲激光辐照沉积纳米金刚石薄膜

利用双光束复合脉冲激光辐照石墨悬浮液沉积技术,制备了高效率、高质量的纳米金刚石薄膜,成功解决了金刚石薄膜沉积不均匀和衬底温度对金刚石薄膜的影响。通过拉曼光谱仪和高分辨率透射电镜对薄膜的微观结构和组成进行了检测分析,实验结果表明,Raman光谱的D峰出现在1334cm-1处,G峰出现在1571cm-1处,沉积的薄膜致密均匀,晶粒平均尺寸在5nm左右。在制备过程中通过复合激光束辅以温度为金刚石薄膜的生长提供了更有利的条件,并在常温常压下连续制备出了粒度分布均匀的纳米金刚石薄膜。     

用过滤式电弧沉积系统制备类金刚石薄膜

介绍一种可用于沉积类金刚石薄膜的过滤式真空电弧沉积系统,研究了利用该系统制备的类金刚石薄膜的Ｒａｍａｎ光谱测试结果。实验表明,所设计的系统能可靠地触发并运行１００Ａ的碳电弧,电弧连续稳定燃烧的时间长于１０ｍｉｎ。在Ｓｉ（００１）、硬质合金和不锈钢等衬底上成功地制备出ＤＬＣ薄膜,沉积速度约为６０ｎｍ／ｍｉｎ。Ｒａｍａｎ光谱表明,所制备的ＤＬＣ涂层具有非晶结构,且ｓｐ３含量比脉冲激光沉积的类金刚石薄膜高。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

激光脉冲能量对类金刚石薄膜及其红外光学特性的影响

为了研究在氮气中激光的脉冲能量对类金刚石薄膜的微结构组成、表面形貌和红外光学特性的影响,在KrF准分子脉冲激光沉积(PLD)类金刚石薄膜的实验中,在沉积腔中充入10-1Pa氮气并保持其他实验参数不变,脉冲能量分别取120 mJ和150 mJ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对类金刚石薄膜和硅衬底的红外光透射谱进行检测分析。实验结果表明,脉冲能量从120 mJ增加到150 mJ导致类金刚石薄膜中的氮含量和sp3键含量增加,C-O,C=O和O的含量减少,石墨晶粒的数量减少、尺寸变小,薄膜表面的粗糙度显著降低。同时,脉冲能量增加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。     

硬质合金YG8衬底直接沉积金刚石薄膜的探讨

在硬质合金衬底上直接沉积金刚石薄膜．总是伴随着石墨化过程．钴是促进石墨生长的积极因素。由于衬底温度决定氢原子的活性和钴的扩散方式．因而它是金刚石形核和生长的关键条件。在合适的衬底温度下，金刚石能形成均匀连续的薄膜。