金刚石高频SAW器件中关键材料的制备研究

采用热丝化学气相沉积(CVD)法制备了自支撑金刚石膜,再通过射频磁控溅射法沉积氧化锌薄膜在自支撑金刚石膜上。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)测试自支撑金刚石膜的表面形貌,结果表明,自支撑金刚石膜的成核面非常光滑,粗糙度约为10 nm;拉曼光谱显示成核面在1 333 cm-1附近有尖锐的散射峰,与金刚石的sp3键相对应,非金刚石相含量很少;X-射线衍射分析(XRD)显示,沉积在自支撑金刚石膜上的氧化锌薄膜为高度的c轴择优取向生长。     

基片表面预处理对热丝CVD法生长金钢石薄膜的影响

本文研究了在热丝CVD方法生长金刚石薄膜中,基片表面的研磨处理对金刚石成核密度以及生长膜结构的影响。发现基片表面的预处理一方面可以提高金刚石的成核密度,另一方面又使生长膜的结构变得不利于应用。最后讨论了基片表面预处理对金刚石成核作用的机理和两种新的表面预处理方法。     

大面积光学级金刚石自支撑膜研究进展

大面积光学级金刚石自支撑膜的制备和加工是近年来在CVD金刚石研究领域的最重要的技术进展之一。综述了北京科技大学近年来在CVD金刚石膜光学应用领域的研究进展。给出了采用高功率直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)CVD工艺制备大面积光学级金刚石自支撑膜的研究结果，并报道了对所制备的光学级金刚石自支撑膜的光学、力学(机械)、热学和微波介电性能的最新研究结果。     

纳米金刚石膜的成核及生长特性研究

采用直流等离子体喷射化学气相沉积(DC arc pla sma jet)系统制备了纳米金刚石膜(NCD),研究了不同的金刚石成核剂溶液对NCD 膜的成核及生长的影响。研究表明,在成核剂溶液中添加二甲基亚砜(DMSO)后成核密度明显 得到提高,而 且制备的NCD膜晶粒分布均匀、致密。当金刚石粉体作为成核剂时,随着其粒径 的增大,NCD膜成核密度下降,晶粒的尺寸均匀性也变差,而粒径为5nm的金刚石纳米粒 子作为成核剂时,NCD膜晶粒间结合致密、颗粒分布均匀。最后,选择5nm的金刚石纳米 粒子和丙酮/DMSO配制的分散液作为成核剂配方,经过60min的生长 ,制备了粒径为50～70 nm的结晶性和品质良好的NCD膜,适用于高频声表面波(SAW)器件及各种光学窗口的研制。     

合成金刚石膜用的各种淀积技术的比较

合成工艺方式淀积的膜层质量和类型使用的基片/(需要核化 优点 缺点加强处理) 化学气相淀积(CVD):(1)热丝 厚度为1000— Si,Mo(用金 CVD 5000A的很薄的 刚石/SiC刻痕 金刚石膜,表面 以加强成核能 粗糙,不透明 力)(2)电子辅助 不透明,膜的 Si和高熔点 CVD 表面粗糙,表 金属(无) 示是成团的多 晶金刚石 等离子辅助CVD:(1)微波辅助 CVD(2)远控等离子 辅助CVD薄的透明金刚石膜,膜层表面粗糙公开发表的可供评价膜的质量的数据很少(3)采用空心阴 透明膜 极的PACVD 物理气相淀积(PVD):(1)离子束淀积 光滑透明的 i—C膜(2)双溅射束(3)…     

军用纳米金刚石膜的研究与应用综述

对金刚石膜(及类金刚石膜)与传统光学材料的特性作了比较,分析了美军对于金刚石膜军用光学应用的需求以及金刚石膜在现有高科技武器装备中的应用前景,介绍了研制纳米金刚石膜的关键技术问题(主要是CVD和PLD方法)以及国内外研究和应用现状。     

军用纳米金刚石膜的研究与应用综述

对金刚石膜(及类金刚石膜)与传统光学材料的特性作了比较，分析了美军对于金刚石膜军用光学应用的需求以及金刚石膜在现有高科技武器装备中的应用前景，介绍了研制纳米金刚石膜的关键技术问题(主要是CVD和PLD方法)以及国内外研究和应用现状。     

化学气相沉积光学级金刚石薄膜的研究进展

化学气相沉积（CVD））金刚石薄膜优异的光学性能在近几年得到了广泛的重视,关于它的研究也在近几年取得了较大的突破。综述了CVD金刚石薄膜的光学性能,着重从成核、生长和后期处理三个方面对光学级CVD金刚石薄膜的制备进行了讨论,并对今后的研究作了展望。     

CVD金刚石在电真空器件中的应用

介绍了化学气相沉积（CVD）金刚石膜应用于电真空器件夹持杆及输能窗方面的研究进展,和国外对CVD金刚石封接的几种技术解决方案以及国内CVD金刚石膜金属化及封接方面的研究情况。     

热丝化学气相沉积法在CH4／H2混合气体中低温生长超薄纳米金刚石膜

用热丝化学气相沉积方法研究了低温(~550℃)和低反应气压(~7 Torr)下硅片上金刚石膜的成核和生长.成核过程中采用2.5%的CH4浓度,在经充分超声波预处理的硅片上获得了高达1.5×1011cm-2的成核密度.随CH4浓度的增加所成膜中的金刚石晶粒尺寸由亚微米转变到纳米级.成功合成了表面粗糙度小于4nm、超薄(厚度小于500nm)和晶粒尺寸小于50nm的纳米金刚石膜.膜与衬底结合牢固.膜从可见光至红外的光吸收系数小于2×104cm-1.用我们常规的HFCVD技术,在低温度和低压下可以生长出表面光滑超薄的纳米金刚石膜.     

基片预处理工艺对CVD金刚石成核行为的影响

本文采用微波等离子体辅助化学气相沉积工艺,对不同预处理的(100)单晶硅基片上金刚石的成核行为进行了初步研究,并利用定量金相及扫描电子显微镜分析了金刚石的成核速率及晶体特征。由此提出了用0.1μm超细金刚石粉对基片的研磨工艺。该工艺可有效提高金刚石成核率,从而有助于获得晶粒细小均匀,表面粗糙度低的金刚石薄膜。采用C60涂复并结合研磨工艺,使成核率获得了进一步提高。     

C60薄层作为CVD金刚石成核区的研究

本文研究了在微波等离子体ＣＶＤ系统中，金刚石在Ｃ６０蒸发膜表面的成核行为，观察到金刚石晶核聚集现象，并且讨论了这种成核行为的产生机理。     

核化密度对硅上生长异质外延金刚石膜的影响

本文利用扫描电子显微镜及Raman谱等研究了Si（100）上异质外延金刚石膜的生长．金刚石膜是由微波等离子体CVD法制备的。实验结果表明核化密度对Si（100）上异质外延金刚石膜生长有重要的影响．过低或过高的核化密度都不可能形成异质外延金刚石膜。     

CVD金刚石膜在光滑衬底表面成核研究的进展

本文叙述了化学气相沉积金刚石薄膜过程中，金刚石在光滑非金刚石衬底表面的成核行为，讨论了目前用于提高金刚石成核密度的一些典型方法的优点和不足。     

金刚石膜表面微结构红外增透性能研究

CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料，但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟，建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导，探讨了在具有微结构硅片表面，采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜，用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜（SEM）观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌，通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响，采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示，单面构筑微结构后，金刚石膜在8~12 μm波段的透过率可从70%提升至76%，说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。     

Growth and characterization of diamond films on nondiamondsubstrates for electronic applications

Recent advances in the chemical vapor deposition (CVD) and characterization of diamond films on nondiamond substrates are reviewed. Major growth techniques, including hot filament CVD; microwave, RF, or DC plasma enhanced CVD; and combustion flame growth; as well as a number of hybrid and novel approaches, are described and analyzed. Results from the major categories of diamond film characterization, including diamond phase identification, nucleation and interfacial phenomena, morphology, and defects, as well as their correlations with electrical properties, are examined and discussed. Although most of the information presented is equally applicable to protective and wear-resistant coating application, emphasis is placed in the areas most pertinent to microelectronics     

CVD金刚石膜用作TaN2热敏打印头表面保护层的研究

报道了用微波等离子体化学气相淀积技术在ＴａＮ２电阻材料上淀积高质量金刚石薄膜的制备工艺，以及扫描电镜、Ｘ射线衍射、拉曼光谱、压痕测试的测试结果。探讨了提高金刚石膜在非金刚石衬底成核密度与粘附性的实验方法，从实验上证实了ＣＶＤ金刚石膜可以用作ＴａＮ２热敏打印头表面保护层。     

偏压预处理在CVD金刚石成核中的作用

本文基于已经得到的实验结果，分析了在负直流偏压、正直流偏压，以及叠加交流成份的负直流偏压等预处理过程中，偏压在不同ＣＶＤ生长的金刚石薄膜中对金刚石成核的影响。讨论了生长参数中反应压强和碳源浓度等变化对偏压增强成核效应的影响。