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针对高功率密度微波等离子体化学气相沉积法生长单晶金刚石过程中,金刚石籽晶表面温度容易发生漂移的问题,提出了一种新的基片托盘结构设计方法.基片托盘中间采用通孔结构,以避免籽晶底部与钼托盘的直接接触,在基片托盘与水冷台之间、籽晶和水冷台之间添加高导热材料氮化铝片,以保证外延沉积金刚石所需的均匀温度场环境.实验结果显示,利用新型基片托盘可以连续工作48 h,并获得生长厚度达1.66 mm的单晶金刚石,经过多次反复生长可实现厚度3 mm的高质量单晶金刚石制备.新型基片托盘能有效地抑制生长过程中石墨等大颗粒煤烟沉积引起的温度漂移现象,满足不同条件下金刚石单晶的同质外延生长,抑制籽晶边沿处多晶金刚石的生成,从而保证金刚石单晶在高功率密度下长时间稳定生长,获得高质量、大尺寸的化学气相沉积单晶金刚石. 相似文献
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文章针对提高硬质合金刀具金刚石涂层结合力问题,提出了一种热处理和酸处理相结合的预处理工艺,详细研究和分析了800~1000℃ 范围内,热处理温度变化与硬质合金刀具表面形貌、金刚石涂层质量、涂层与刀具间附着力之间的关系.热处理工艺显著降低了生长过程中钴对金刚石涂层石墨化的催化作用,进一步提高了碳化钨颗粒的比表面积及金刚石二次形核密度,得到的金刚石涂层晶粒尺寸及压应力较小.过高的热处理温度虽然可以细化基体表面,增加基体与金刚石涂层之间的"机械锁合"作用,但预处理过程中残留在基体表面的深坑却不利于金刚石涂层附着力的提高,在外力的作用下容易在深坑附近产生微裂纹.实验结果显示,在氩气气氛中,900℃ 时热处理的硬质合金基体表面生长的金刚石涂层质量和附着力最佳. 相似文献
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硼(B)掺杂金刚石薄膜因其优异的电化学性能在电化学传感领域获得了广泛的应用.文章采用微波等离子体化学气相沉积法制备硼掺杂金刚石薄膜,通过硼/碳(B/C)比例和工艺参数的调节,成功制备了具备(100)择优取向的金刚石薄膜,分析了B元素影响(100)晶面形成的机理,并进一步探讨了衬底温度、碳源浓度对金刚石薄膜微观形貌的影响.实验发现:B/C比例浓度对金刚石薄膜形貌的影响要大于温度、CH4浓度等其他参数,尤其当B/C=4000 ppm时,形成的四面体形状金刚石颗粒质量最好,晶棱清晰可见,晶面光滑平整;当B/C浓度恒定时,温度与CH4浓度对金刚石薄膜的影响都是通过影响二次形核密度实现的.研究表明,通过适合的硼掺杂比例可以实现高择优取向金刚石薄膜电极的制备. 相似文献
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