等离子体辅助热丝化学气相沉积金刚石膜

采用等离子辅助热丝化学气相沉积 (PAHFCVD)装置进行了金刚石薄膜的制备。并运用X射线衍射 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM)测试手段对沉积的金刚石薄膜进行了观察分析。在甲烷与氢气体积比为 2∶98、基体温度为 80 0℃、等离子体偏压 40 0V、沉积气压 4kPa的沉积条件下可获得晶形完整的金刚石膜 ,其沉积速率可达 1 1 μm·h- 1 。     

热丝CVD法制备大面积金刚石厚膜

采用热丝化学气相沉积（HFCVD）设备与工艺,在直径为90mm的钨基体上,以丙酮为碳源,制备了（111）取向的大面积金刚石厚膜,厚膜平均厚度达到1．2mm．用X-ray衍射、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱（Raman）对金刚石厚膜的织构、形貌和成分进行了分析,结果表明所制备的金刚石厚膜质量很好且有较高纯度．     

不同碳源对金刚石薄膜制备的影响

采用等离子辅助热丝化学气相沉积(PAHFCVD)装置,分别用甲烷和乙醇为碳源进行了金刚石薄膜的制备。并运用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试手段对沉积的金刚石薄膜进行了观察分析。结果表明,用乙醇制备的金刚石薄膜比甲烷制得的金刚石薄膜的生长率要高,膜的缺陷少、颗粒均匀。     

热丝CVD法制备金刚石管

以钨丝作为基体,用氢气和丙酮作为反应气体,在热丝化学气相沉积装置中制备出了金刚石管,其生长速度达到了4μm／h．扫描电镜和激光拉曼光谱的测试结果表明制备出的金刚石管质量较好．     

基片温度对金刚石厚膜生长的影响

采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法制备了Ф60mm的金刚石厚膜,通过对沉积过程和结果的观察发现,由于所用沉积气压较高,基片不同区域温度不均匀,导致不同区域沉积的金刚石厚膜晶型差距较大．通过对不同区域的结果进行比较,发现850℃为较好的沉积温度,并在对沉积工艺进行优化后,采用该温度在Ф60mm的基片上制备了厚度为0．6mm取向性很好的金刚石厚膜．     

衬底温度对热丝法生长纳米金刚石膜的影响

采用热丝化学气相沉积法在氩/丙酮/氢气体系中研究衬底温度对纳米金刚石膜生长的影响,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪对金刚石膜进行检测.结果表明衬底温度对金刚石膜的生长模式、形貌、粒径和生长速率有很大影响.在750℃衬底温度下生长模式为颗粒状生长模式,呈现纳米金刚石结构,生长速率达到8.45μm/h;随着衬底温度的降低,金刚石晶粒粒度逐渐变大,由纳米金刚石向微米金刚石转变,生长模式变为柱状生长模式,生长速率逐渐降低;在600℃衬底温度下变为微米金刚石,生长速率下降到1.95μm/h.     

热丝CVD法制备大面积金刚石厚膜

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)设备与工艺,在直径为90 mm的钨基体上,以丙酮为碳源,制备了(111)取向的大面积金刚石厚膜,厚膜平均厚度达到1.2 mm.用x-ray衍射、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)对金刚石厚膜的织构、形貌和成分进行了分析,结果表明所制备的金刚石厚膜质量很好且有较高纯度.     

金刚石薄膜的形核研究

本文介绍了当前金刚石薄膜形核的现状及用热丝化学气相沉积法在不同的衬底上沉积金刚石膜，对Si、Ni、Cu三种衬底生长的金刚石膜进行研究如何增大形核密度、提高形核质量。得到了制备高密度和高质量的金刚石膜的方法。     

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.     

等离子气相沉积金刚石的试验研究

利用直流等离子体化学气相沉积方法，以较高的沉积速率（＞１００μｍ／ｈ）生成了金刚石。所用原料气体为酒精或石油液化气、氢气以及氩气，沉积基片为钼片。整个沉积过程在３００Ｔｏｒｒ左右压力下进行。利用ｘ射线衍射及喇曼散射谱检测证明所获得的金刚石具有高的质量。利用该方法强化刀具表面在采矿等行业有良好的应用前景。     

化学气相沉积金刚石薄膜的介电性能研究

目的研究CVD金刚石薄膜的介电性能．方法采用直流电弧等离子体CVD制备金刚石薄膜,测定其结构和介电性能（频率与电导、介电常数及损耗因子的关系）．结果CVD金刚石薄膜的介电性能主要取决于样品的多晶性质,以及表面和晶界处的非金刚石相和杂质成分．在500℃下对样品进行退火可以除去其中的大部分非晶石墨相,但不能去除所有的非晶石墨相和杂质．结论CVD金刚石薄膜如果要在电子器件上获得应用,在样品的制备和后处理方面还有许多工作要做．     

等离子体辅助热丝化学气相沉积金刚石复合膜

运用等离子体辅助热丝化学气相沉积设备分别进行了金刚石膜和金刚石 /碳化钛复合膜的沉积。实验条件 :甲烷流量与氢气流量比为 1∶5 0 ,基体温度 860℃ ,等离子体偏压 30 0V ,沉积气压 4kPa。运用扫描电子显微镜 (SEM )分别观察了沉积膜的表面和断面形貌 ;运用能量扩散电子谱 (EDX)对沉积的复合膜进行分析 ,观察到Ti元素峰和C元素峰 ;运用X射线衍射 (XRD)得到相应的金刚石衍射峰和碳化钛衍射峰。实验表明 ,用等离子体辅助热丝化学气相沉积法可以制备出晶型良好的金刚石复合膜     

掺硼CVD金刚石的电加工表面分析

金刚石具有一系列独特的力学、热学、声学、电学、光学和化学性能，在高科技领域具有广阔的应用前景。普通CVD金刚石膜是高度绝缘的，不能采用如电火花等加工导电聚晶金刚石(PCD)的方法和设备对其进行加工。本文通过掺硼实现了金刚石膜的导电。开展了电火花成型和线切割的实验研究，并通过SEM、Raman分析和粗糙度测量对加工后的表面进行了分析。     

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。     

微波CVD法合成金刚石薄膜的生长规律及薄膜品质分析

阐述了 微波等离 子化学 气相沉 积 方法 合成 金 刚石 薄 膜的 生长 规 律,并 对 薄膜 品质 作 了分析,指 出加强基 板预处理 、提高工 艺参数控 制精度 是决定薄 膜品质 的关键因 素。     

单晶金刚石膜中晶面指数与薄膜品质的关系

分析了气相同质外延单晶金刚石膜中晶面指数与薄膜品质的关系,指出了控制实验条件是确保各晶面薄膜品质的关键.     

激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究

用激波理论推出了激光诱导等离子体化学气相淀积过程中两个重要参量薄膜面积、膜淀积速率的表达式.分析了激光强度、气体压强、基片温度对淀积过程的影响,为最佳淀积条件的选取提供了理论依据.     

有明显金刚石结构特征的类金刚石薄膜的制备方法

通过分析比较低压化学气相合成金刚石薄膜的大量试验方法及规律，认为非平衡条件下金刚石微晶形核篚具备三个宏观条件：１）馈入足够高的能量；２）衬底表面应形成大的能量梯度；３）气氛中应含超平衡浓度的刻蚀剂，以有效的抑制非金刚石碳相的生长。     

原位氧等离子体处理对金刚石薄膜电阻率的影响

采用原位氧等离子体刻蚀法对微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜进行了提高电阻率的后处理，暗电流Ⅰ—Ⅴ特性测试结果表明，优化的工艺可使生成膜的电阻率提高4个数量级以上；SEN和XPS分析证实刻蚀处理减少了薄膜表层的石墨和C—H含量，并且未使膜厚产生明显的改变。原位氧等离子体处理是一种简便有效的提高金刚石薄膜电阻率的工艺方法。     

火焰法沉积金刚石薄膜的研究

1988年,日本学者Hirose[1]首次用O_2/C_2H_2火焰法在大气条件下沉积出金刚石薄膜,立即引起世界各国的极大兴趣。本文用O_2/C_2H_2和O_2/C_3H_8火焰在Ti-6Al-4V合金衬底上成功地沉积出金刚石薄膜。图1是喇曼光谱分析结果。在1333cm~(-1)处出现一条很尖锐的金刚石特征喇曼峰,1552cm~(-1)为无定型碳的喇曼峰,其强度很弱,表明非金刚石相含量极少。金刚石喇曼峰