氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜

分别采用直流辉光、微波和电子回旋共振3种氧等离子体对CVD金刚石膜表面进行了刻蚀.利用扫描电子显微镜对三种等离子体刻蚀后金刚石膜表面的形貌进行了观察分析.通过对刻蚀后形貌差异的比较,探讨了它们各自的刻蚀机理,并从等离子体鞘层理论出发建立了刻蚀模型.     

等离子体表面改性处理牦牛毛纤维

为了改善牦牛毛纤维的表面性能,研究了低温等离子体表面改性处理牦牛毛对其表面性能的影响。通过SEM,XPS分析了处理前后纤维表面形貌和纤维表面元素成分的变化,探讨了经氧等离子体和空气等离子体分别处理后,牦牛毛的拉伸强度。研究结果表明,低温等离子体表面改性处理能够刻蚀牦牛毛纤维表面的鳞片,而且空气等离子体的刻蚀效果优于氧等离子体的刻蚀效果;等离子体处理能够保持牦牛毛的拉伸强度不变。     

等离子体表面改性对牦牛毛表面性能的影响

研究了低温等离子体表面改性处理牦牛毛对其表面性能的影响．研究结果表明，低温等离子体表面改性处理能够刻蚀牦牛毛纤维表面的鳞片，而且空气等离子体的刻蚀效果优于氧等离子体的刻蚀效果；等离子体处理不会改变牦牛毛纤维的物理性能即拉伸强度．     

微波等离子刻蚀CVD金刚石膜提高机械研磨效率

针对低温低压化学气相沉积(CVD)金刚石膜表面粗糙且厚薄不均，普通的方法抛光金刚石膜效率低的现象，采用空气等离子刻蚀金刚石膜与机械研磨相结合的抛光工艺，提高了金刚石膜的抛光加工效率．并与纯机械研磨法比较，通过观察样品的表面形貌，说明等离子刻蚀的作用。     

ECR等离子体刻蚀对玻璃光学和润湿性能的影响

为了提高太阳能电池盖板玻璃的透过率和自清洁性能,采用电子回旋共振( ECR)等离子体刻蚀与金属颗粒掩膜结合的方法刻蚀硼硅酸盐玻璃,采用扫描电镜( SEM)对刻蚀后玻璃表面形貌进行了观察,采用分光光度计测量了刻蚀前后玻璃透过率变化,并用接触角仪测定了刻蚀前后玻璃表面润湿性变化. 结果表明:经过ECR等离子体刻蚀后,在玻璃表面形成多山峰状纳米结构,平均尺寸约在80～140 nm,并有效提高了玻璃的可见光透过率,尤其是在有偏压刻蚀后透过率由原来91%提高到94. 4%,同时,玻璃表面亲水性增强,接触角θc由原来的47. 2°变为7. 4°,自清洁性能得到提高.     

ECR等离子体刻蚀对玻璃光学和润湿性能的影响(邀请论文)

为了提高太阳能电池盖板玻璃的透过率和自清洁性能,采用电子回旋共振(ECR)等离子体刻蚀与金属颗粒掩膜结合的方法刻蚀硼硅酸盐玻璃,采用扫描电镜(SEM)对刻蚀后玻璃表面形貌进行了观察,采用分光光度计测量了刻蚀前后玻璃透过率变化,并用接触角仪测定了刻蚀前后玻璃表面润湿性变化.结果表明:经过ECR等离子体刻蚀后,在玻璃表面形成多山峰状纳米结构,平均尺寸约在80~140 nm,并有效提高了玻璃的可见光透过率,尤其是在有偏压刻蚀后透过率由原来91%提高到94.4%,同时,玻璃表面亲水性增强,接触角θ_c由原来的47.2°变为7.4°,自清洁性能得到提高.     

射频等离子体聚合沉积六甲基二硅氧烷

为研究新颖环保的材料表面改性技术,通过射频等离子体聚合方法聚合沉积六甲基二硅氧烷(HMDSO)薄膜,并使用发射光谱、红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜等测试方法,研究了HMDSO聚合膜的化学结构和物理形貌.实验结果表明,等离子体放电空间内的活性粒子对聚合膜的组成有直接影响.HMDSO等离子体聚合膜中含有Si-O、-CH3、-OH、CO、C-O等官能团,其表面形貌为微米颗粒堆积膜,是一种新颖的聚合物膜.     

等离子体表面改性对牦牛毛表面性能的影响

研究了低温等离子体表面改性处理牦牛毛对其表面性能的影响.研究结果表明,低温等离子体表面改性处理能够刻蚀牦牛毛纤维表面的鳞片,而且空气等离子体的刻蚀效果优于氧等离子体的刻蚀效果;等离子体处理不会改变牦牛毛纤维的物理性能即拉伸强度.     

微波等离子刻蚀CVD金刚石膜提高机械研磨效率

针对低温低压化学气相沉积(CVD)金刚石膜表面粗糙且厚薄不均,普通的方法抛光金刚石膜效率低的现象,采用空气等离子刻蚀金刚石膜与机械研磨相结合的抛光工艺,提高了金刚石膜的抛光加工效率.并与纯机械研磨法比较,通过观察样品的表面形貌,说明等离子刻蚀的作用.     

射频等离子体聚合沉积六甲基二硅氧烷

为研究新颖环保的材料表面改性技术,通过射频等离子体聚合方法聚合沉积六甲基二硅氧烷(HMDSO)薄膜,并使用发射光谱、红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜等测试方法,研究了HMDSO聚合膜的化学结构和物理形貌。实验结果表明,等离子体放电空间内的活性粒子对聚合膜的组成有直接影响。HMDSO等离子体聚合膜中含有Si—O、—CH3、—OH、C O、C—O等官能团,其表面形貌为微米颗粒堆积膜,是一种新颖的聚合物膜。     

纳米针状金刚石膜的制备

利用高功率微波等离子体化学气相沉积方法在硅衬底上沉积了多晶金刚石薄膜,然后利用电子束蒸发方法在金刚石薄膜表面上沉积了5 nm厚的Pt薄膜.利用Pt的自组织化效应,再通过氢等离子体照射、氧等离子体刻蚀、王水处理等手段,使金刚石薄膜表面形成了纳米针.利用拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)表征金刚石薄膜的结构,拉曼光谱显示在1 315 cm^-1处出现纳米金刚石特征峰,SEM显示纳米针均匀地直立在金刚石薄膜表面,每平方厘米大约含有10⁸个纳米针,纳米针的平均高度约为1 μm.     

脉冲电弧放电电离有机溶液制备碳膜的研究

利用脉冲电弧放电电离甲醇、乙醇、丙酮等有机溶液在常温、常压下制备了含金刚石成分的碳膜。用扫描电子显微镜(SEM)，激光Raman光谱和傅里叶红外光谱(FTIR)研究了薄膜的形貌和质量。结果表明：在相同的放电条件下甲醇比乙醇、丙酮等有机溶液等更有利于金刚石的合成；而提高放电电压和降低甲醇浓度有助于提高薄膜中金刚石成分的含量。     

不同工艺参数对金刚石薄膜齿轮制备的影响

金刚石薄膜是最具潜力的微机械结构功能材料之一,但其极高的硬度和化学稳定性使其难以被加工成型。本文采用反应离子刻蚀方法对金刚石薄膜进行了微齿轮结构的制作研究,制作出了厚度为5gin,模数为0．003的金刚石薄膜齿轮。实验结果表明,镍钛合金薄膜和光刻胶层作为金刚石薄膜刻蚀掩模,可以获得表面平滑、轮廓清晰、侧壁陡直的金刚石薄膜图形;O2及与Ar的混合气体对佥刚石薄膜图形化的刻蚀主要工艺参数如射频功率、工作气压、气体流量及反应气体成分等均对刻蚀速率和刻蚀界面形貌产生不同程度的影响。刻蚀中,当工作气压12Pa及气体流量50sccm稳定时,射频功率与刻蚀速率呈线性变化,但射频功率过高（大于135W）则掩模刻蚀生成物沉积在金刚石薄膜表面而发黑;对于给定的工艺条件下,金刚石薄膜的刻蚀速率并不强烈依赖于混合气体中氧气的含量。     

Adhesive strength of CVD diamond thin films quantitatively measured by means of the bulge and blister test

Large advancement has been made in understanding the nucleation and growth of chemical vapor deposition (CVD) diamond, but the adhesion of CVD diamond to substrates is poor and there is no good method for quantitative evaluation of the adhesive strength. The blister test is a potentially powerful tool for characterizing the mechanical properties of diamond films. In this test, pressure was applied on a thin membrane and the out-of-plane deflection of the membrane center was measured. The Young’s modulus, residual stress, and adhesive strength were simultaneously determined using the load-deflection behavior of a membrane. The free-standing window sample of diamond thin films was fabricated by means of photolithography and anisotropic wet etching. The research indicates that the adhesive strength of diamond thin films is 4.28±0.37 J/m2. This method uses a simple apparatus, and the fabrication of samples is very easy.     

辅助气体对分阶段制备金刚石膜的影响

采用形核 甲烷/氢气生长-辅助气体/甲烷/氢气生长的新工艺,在镜面抛光的单晶硅片上制备了金刚石膜,并用扫描电子显微镜和激光拉曼光谱等测试方法对薄膜的表面形貌和质量性能进行了表征;研究了添加辅助气体对已有金刚石晶型生长的影响.结果表明:以甲烷/氢气为气源时,金刚石膜生长率一般为1.8 μm/h,当分别加入氧气、二氧化碳、氮气时,其生长率都有所提高,其中加入二氧化碳时,其生长率是甲烷/氢气为气源的3倍多,但是加入氩气时,其生长率下降;通过新工艺,在加入氮气或氩气时,第一生长阶段为微米,而第二生长阶段为纳米尺寸,最后制备出具有微/纳米双层复合金刚石膜.     

WC-Co硬质合金上高质量金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积法在硬质合金基体上制备金刚石薄膜.研究了铜过渡层和酸蚀脱钴两种基体前处理工艺以及在施加铜过渡层的情况下,不同的沉积气压和基片温度对金刚石薄膜的质量的影响.结果表明:在施加铜过渡层后,在适中的沉积条件下(沉积气压6.0 kPa,基片温度约为780℃)可得到质量较好的金刚石薄膜.     

大面积金刚石膜生长过程中的缺陷和内应力

采用甲烷和氢气作为气源,在直径为50 mm的抛光单晶硅片上,利用新型微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置制备出金刚石膜.用扫描电子显微镜观测金刚石膜的表面形貌,利用激光Raman光谱表征金刚石膜的质量以及X射线衍射检测金刚石膜的成分和晶界缺陷.结果表明V(CH4)/V(H2)为1%,基片温度为845℃时,生长金刚石膜的质量较好,并且具有完整的晶体形貌,但是扫描电子显微镜图×5 000倍时,观察到金刚石膜中明显的晶体缺陷存在,同时X射线衍射图表明金刚石膜的内应力较大.     

Synthesis of boron-doped diamond/porous Ti composite materials — Effect of carbon concentration

Highly boron-doped diamond films were deposited on porous titanium substrates by hot filament chemical vapor deposition technique.The morphology variation of highly boron-doped diamond films grown on porous titanium substrates was investigated,and the effects of carbon concentration on nucleation density and diamond growth were also studied.The continuous change of surface morphology and structure of diamond film were characterized by scanning electron microscopy.The structures of diamond film and interlayer were analyzed by X-ray diffraction.The quality of boron-doped diamond film was confirmed by visible Raman spectroscopy.The experimental results reveal that surface morphology and quality of boron-doped diamond films are various due to the change of carbon concentration.The thickness of intermediate layer decreases with the carbon concentration increasing.     

Hydrogen distribution in CVD diamond films prepared by DC arcjet operating at gas recycling mode

Hydrogen distribution and content in diamond films deposited by DC arcjet under gas recycling mode was evaluated by nuclear reaction analysis (NRA),The films were characterized using scanning electron microscopy,X-ray diffraction and Raman spectrometry,The NRA results show that the hydrogen content in diamond films was approximately 0.6%(substrate temperature 770℃）,and strongly depended on the substrate temperature,It was that the hydrogen content increased with the increase of the substrate temperature,The possibility of hydrogen trapping in the films was also discussed.