金刚石薄膜异质外延的研究进展

主要介绍金刚石薄膜在Si上异质外延的研究状况。综述了外延金刚石薄膜的偏压形核 ,SiC过渡层的影响及一些实验参数对外延薄膜质量的影响等 ,并论述了发展方向     

磁场位形对微波ECR等离子体电子参数的影响

测量了两种磁场位形中微波ECR等离子体的电子参数,研究了磁场位形对电子参数空间分布的影响,结果表明:发散场中电子温度在轴心和腔体边缘较大,在过渡的中间区域较小,而磁镜场中电子温度随径向半径R的增大单调减小;电子密度在两种磁场位形中随径向和轴向距离的增大均呈单调下降的趋势,磁镜场中的下降幅度大于发散场;在共振面附近,发散场中气压对电子温度的影响比在磁镜场中大,而气压对电子密度的影响在两种磁场位形中基本相似.     

常压微波等离子射流脱碳处理有机工业废气

在自行设计的常压微波等离子体射流装置上进行了丙酮模拟有机工业废气的脱碳实验,得到了纳米碳粉.利用Raman光谱、XRD、SEM、TEM和EDAX对制得的碳粉的结构和形貌进行了分析.体积分数62.5%的有机废气在等离子体射流的作用下得到的固态碳粉以微晶石墨结构为主,含有少量的微晶金刚石结构.TEM分析表明石墨晶体为颗粒状和层状结构.该技术可用于有机废气的脱碳处理和纳米碳粉的回收利用.     

基于智能终端和换相开关的台区三相不平衡治理方法研究

提出了智能终端结合换相开关的台区三相不平衡治理方法。构建了台区换相开关布局优化模型,提出了基于差分进化算法的计算台区换相开关最优布局的优化方法。基于模型、台区历史运行数据以及超短期功率预测数据,提出了计及负荷波动性的台区三相不平衡动态优化方法。最后,利用某测试台区历史运行数据对换相开关布局优化方法进行模拟验证,验证结果表明基于台区换相开关布局优化模型计算得到的最优布局,可以满足台区三相不平衡治理的要求。此外,考虑参与换相的开关数量、换相周期和换相开关寿命,在测试台区中进行了5种场景下的三相不平衡动态优化实验,实验结果表明：在最优布局条件下的换相开关动态优化策略,可以在降低换相动作次数的前提下,将台区的平均三相不平衡度降到治理目标之下,并且减少动作次数接近使用寿命上限的换相开关参与换相。验证了智能终端+换相开关动态优化台区三相不平衡的适用性。     

MPCVD法中氮气对单晶金刚石生长机理影响的探究北大核心CSCD

在微波等离子体化学气相沉积法同质外延生长单晶金刚石的过程中添加不同浓度的氮气,利用发射光谱、拉曼光谱等测试手段探究不同浓度氮气对等离子体以及单晶金刚石生长质量和速率的影响,通过分析等离子体内部基团强度的变化探究添加氮气对单晶金刚石生长机理的影响。探究发现:氮气的添加对于等离子体内基团的种类并没有明显改变,但随着氮气浓度的升高,CN基团的基团强度具有明显升高的趋势,C2基团的基团强度不断降低,单晶金刚石的生长速率不断提高。氮气并不是通过提高甲烷的离解度来产生更多的C2基团从而促进单晶金刚石的生长,而是作为一种催化剂加快单了晶金刚石表面的化学反应。当氮气浓度低于0.5%时,单晶金刚石的生长速率提高幅度较大且生长质量良好。但当氮气浓度超过0.8%时,单晶金刚石的生长速率逐渐趋近于饱和,且非金刚石相不断增多,生长质量不断降低,因而通入氮气的最佳浓度应该低于0.5%。     

微波等离子体化学气相沉积金刚石光谱分析

采用等离子体光谱分析微波等离子体化学气相(MPCVD)沉积金刚石过程中基团的空间分布及甲烷浓度变化时基团浓度的变化情况.实验过程中分别测量了氢原子的Hα(656.19 nm)、Hβ(486.71 nm)和Hγ(434.56 nm)谱线,以及基团CH(431.31 nm)、C2(515.63 nm)谱线.结果表明:氢原子和基团CH、C2的浓度沿等离子体柱的径向先增加再减小.随着甲烷浓度逐步增加,氢原子及基团CH、C2的浓度相应增加,其中C2基团所受影响最大.     

氮化碳晶体的合成

1989年A．Y．Liu和M．L．Cohen根据β-Si3N4的晶体结构，用C替换Si，在局域态密度近似下采用第一性赝势能带法从理论上预言了β-C3N4这种硬度可以和金刚石相媲美而在自然界中尚未发现的新的共价化合物。1996年，Teter和Hemley通过计算认为C3N4可能具有5种结构，即α相，β相，立方相、准立方相以及类石墨相。除了类石墨相外，其他4种结构物质的硬度都可以与金刚石相比拟。     

高纯度纳米碳管的低温合成

以甲醇为碳源，在负载于CaO上的Co催化剂的催化作用下，利用微波等离子体化学气相沉积法低温合成了较高纯度的纳米碳管。经分析认为，等离子体中因甲醇裂解产生的氧离子及含氧基团对无定形碳具有很强的选择性刻蚀能力，为低温合成纳米碳管时提高其纯度创造了条件。     

金刚石薄膜的低温沉积

采用乙醇和氢气作为工作气体,利用微波等离子体化学气相沉积法在较低的沉积温度下制备了金刚石薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱研究了薄膜的结构和性质.结果表明:在450 ℃的基片温度下,利用乙醇和氢气在优化的工艺条件下可得到具有微晶结构的金刚石薄膜.     

腔体压力对纳米碳管结构的影响

在镍催化剂的催化作用下,利用微波等离子体化学气相沉积法合成了纳米碳管,分析了不同腔体压力对所合成的碳材料结构的影响.研究表明,当腔体压力增大时,基片温度上升,有利于纳米碳管管状结构的形成,提高纳米碳管的石墨化程度.