ECR-CVD法制备BN薄膜

cBN薄膜的CVD制备是一个很受关注的课题.本文研究了ECR-CVD系统的等离子体特性,并在Si(100)衬底上进行了BN薄膜的生长实验,初步获得了cBN含量约为23.8%的BN薄膜;分析了H2在CVD生长cBN中的影响.     

CVD金刚石薄膜抛光技术的研究进展

采用化学气相沉积 (CVD)方法在非金刚石衬底上沉积的金刚石薄膜 ,本质上为多晶 ,而且表面粗糙。然而 ,在金刚石薄膜的许多重要应用领域 ,如光学和电子学 ,都要求金刚石薄膜具有光滑表面 ,以便器件的制备或后续加工。本文论述了目前国际上出现的抛光CVD金刚石薄膜的主要方法 ,包括机械抛光法、热 化学抛光法、化学 机械抛光法、等离子体 /离子束抛光法以及激光抛光法等 ,深入分析了这些抛光方法的优点和不足 ,指出了今后需要重点解决的问题。最后 ,展望了CVD金刚石薄膜抛光技术的发展趋势     

等离子体物理气相沉积

利用等离子体辅助物理气相沉积制备化合物薄膜(氧化物、碳化物、氮化物和硫化物等)技术已广泛应用于很多工业领域,包括微电子学、光学、磁学中介质膜的沉积;切削和成形刀具上超硬碳化物和氮化物薄膜的沉积;固体润滑中硫化物薄膜的沉积,以及固体电解质薄膜的沉积等领域。事实上,等离子体物理气相沉积技术在材料制备方面已开辟了一个新的     

硼掺杂对直流热阴极CVD金刚石薄膜生长特性的影响

采用直流热阴极CVD法以B(OCH3)3为掺杂剂制备了硼掺杂金刚石薄膜,利用等离子体发射光谱、SEM、Raman和XRD研究了硼掺杂对金刚石薄膜生长特性的影响,通过与未掺杂金刚石薄膜的对比发现:在直流热阴极CVD系统中,低浓度硼掺杂条件下能够长时间维持稳定的辉光放电. 掺硼后辉光等离子体活性基团(Hα、Hβ、C2、CH)的种类没有改变,但C2基团的浓度升高,而CH基团的浓度下降,薄膜的生长速率提高到0.65mg·cm-2·h-1. 硼掺杂金刚石薄膜为多晶薄膜,晶体生长良好,取向以(111)晶面为主,质量较未掺杂薄膜有所提高. 硼原子以取代或填隙的方式掺杂进入金刚石晶格,没有破坏金刚石晶体结构.     

基于化学气相沉积石墨烯的传感器的研究进展

作为一种二维碳原子层材料,石墨烯(Graphene,G)具有优异且独特的力学、电学、光学和热学等性质,在传感检测等领域具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景.基于石墨烯材料的传感器具有灵敏度高、响应快、成本低、稳定性好等优点.化学气相沉积(Chemical vapor deposi-tion,CVD)因其优异的可控性和可扩展性而被认为是制备大面积、高质量石墨烯薄膜的有效方法,而且CVD石墨烯薄膜适用于场效应晶体管的制造工艺,因此被广泛应用于物理、化学和生物等传感领域.本文介绍了近年来CVD石墨烯应用于传感检测领域的研究进展,包括制备技术、转移方法、传感特性以及在物理、化学、生物等传感领域的应用,并简要分析了基于CVD石墨烯的传感器所面临的困难与挑战.     

电感耦合等离子体CVD室温制备的硅薄膜的结构研究

用内置式单圈电感耦合等离子体化学气相沉积(ICP-CVD)方法在室温下制备Si薄膜.用傅里叶红外吸收光谱、喇曼光谱、原子力显微镜和分光椭圆偏振谱等测量分析表明,即使在室温下用ICP-CVD也获得了有纳米结晶相的Si薄膜,样品结构与源气体SiH4浓度密切相关.实验结果预示着在高电子密度的ICP-CVD过程中,活性原子集团的形成以及薄膜的生长机理与传统的等离子体CVD过程不同.     

低压气相金刚石薄膜镀膜刀具膜/基附着性能压痕测试分析

低压气相金刚石薄膜硬质合金刀具在直流弧光放电等离子体CVD镀膜设备上制备.基底为YG6(WC-6%Co,质量分数)硬质合金刀具.采用洛氏(HRA)、表面洛氏(HRM)、维氏(HV)硬度试验机对所制备的金刚石薄膜刀具进行压痕测试;采用扫描电镜(SEM)观察压痕形貌并定性评价膜/基附着性能.结果表明:所制备的金刚石薄膜镀膜刀具的优选膜/基附着性能压痕测试方法是表面洛氏压痕法;优选测试条件为采用120°金刚石圆锥压头,测试加载载荷441N.     

CVD法制备石墨烯中碳源材料的研究进展

大尺寸和晶体结构完整的单层和多层石墨烯的高效制备方法对其工业化生产和大范围应用具有重要意义。化学气相沉积法(CVD)是合成高质量石墨烯薄膜的最有前途的方法。综述了通过常规CVD法或改良CVD法,如等离子体增强CVD法(PE-CVD),制备单层或多层石墨烯所用的固体(S)、液体(L)和气体(G)碳源的先进研究活动和最新进展。     

化学气相沉积制备MoSi2涂层分析

主要介绍了目前化学气相沉积(CVD)制备MoSi2涂层或薄膜的几种方法,从反应原理和沉积产物结构等方面分析了各种方法的特点,提出了这些方法在制备MoSi2涂层过程中所存在的问题,并讨论了CVD制备MoSi2涂层应用于碳/碳复合材料高温抗氧化保护的可行性.     

第二十二讲 化学气相沉积（CVD）技术

<正>（接2023年第6期88页）微波等离子体CVD法是制备优质金刚石薄膜的好方法。在微波CVD装置中,极高频率的微波电场将使气体放电产生等离子体。等离子体中电子的快速往复运动进一步撞击气体分子,使得气体分子分解为H*和各种活性基团。这些大量的原子氢和活性的含碳基团是用低温低压的CVD方法沉积金刚石所必需的。     

WC-Co硬质合金基体上高附着力金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)法在WC-Co硬质合金基体上制备金刚石膜, 研究了TiN_x中间层的引入对金刚石薄膜质量及其附着性能的影响. 结果表明, 在酸浸蚀脱钴处理的基础上, 通过预沉积氮含量呈梯度变化的TiN_x中间过渡层, 可在硬质合金基体上制备出高质量的金刚石薄膜; 压痕法测试其临界载荷达1000N.     

SiC/C薄膜的制备及其力学性能

以SiC 超细粉为原料、采用热等离子体物理气相沉积( TPPVD) 技术快速制备出了高质量SiC/ C 薄膜, 最大沉积速度达到225 nm/ s, 高于常规物理气相沉积( PVD) 和化学气相沉积(CVD) 法两个数量级。用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X 射线光电子谱对薄膜的形貌和微结构进行了观察和分析, 并用纳牛力学探针测定了薄膜的力学性能。研究结果表明, 向等离子体中导入CH₄, SiC/ C 薄膜沉积速度增大, 薄膜中C 含量增加, 薄膜断面呈现柱状结构。薄膜硬度和弹性模量随薄膜中C 含量增加而降低, 在接触深度为40 nm 时由纳牛力学探针测得沉积薄膜的最大硬度达到38 GPa。     

制备二氧化硅薄膜的质谱原位诊断及其特性研究

采用40 kHz中频脉冲电源,利用电容耦合等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体、氧气为反应气体,氩气为辅助气体,在PET薄膜表面沉积应用于透明高阻隔包装的氧化硅薄膜,并对其进行研究.在薄膜的制备过程中,为了了解氧化硅的形成机理,通过四极杆质谱仪对等离子体放电的气相中间产物及活性粒子进行原位检测;而通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)及原子力显微镜(AFM)对沉积薄膜进行化学组成及表面形貌分析表征,探讨沉积过程中等离子体气相粒子的产生和反应对薄膜特性的影响.     

用ECRCVD方法制备优质氮化硅钝化膜

利用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR—CVD)技术，以SiH4和N2为反应气体进行了氮化硅钝化薄膜的低温沉积技术的研究。采用原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱和椭圆偏振光检测等技术对薄膜的表面形貌、结构、厚度和折射率等性质进行了测量。结果表明，采用ECR—CVD技术能够在较低的衬底温度条件下以较高的沉积速率制备厚度均匀的氮化硅薄膜，薄膜中H含量很低。薄膜沉积速率随微波功率和混合气体中硅烷比例的增加而增大。折射率随微波功率的增大而减小，随混合气体中硅炕比例的增大而增大。在相同气体混合比和微波功率条件下，较高衬底温度条件下制备的薄膜折射率较大。     

线形微波等离子体CVD金刚石薄膜沉积技术

本文将讨论一种新型的微波等离子体CVD设备———线形微波等离子体CVD设备和其在金刚石薄膜制备技术中的应用。利用Langmuir探针方法对线形微波等离子体CVD设备产生的H2等离子体进行的等离子体参数测量表明,在工频半波激励的条件下,H2等离子体的电子温度和等离子体密度分别约为6 eV和1×1010/cm3。尝试利用线形微波等离子体CVD设备,在直径为0.5 mm的小尺寸硬质合金微型钻头上进行了金刚石涂层的沉积,获得了质量良好的金刚石涂层。由于线形微波等离子体CVD设备产生的等离子体面积具有容易扩大的优点,因而在需要使用较大面积等离子体的场合,它将有着很好的应用前景。     

共掺杂n型CVD金刚石薄膜的结构和性能

利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术制备硫掺杂及硼/硫共掺杂n型金刚石薄膜,探讨n型CVD金刚石薄膜的特性和共掺杂机理.研究结果显示:随着单一硫(S)掺杂含量的增加,金刚石薄膜导电激活能降低,薄膜生长速率减小,薄膜中非金刚石结构相增多;硼/硫(B-S)共掺杂有利于增加硫在金刚石中的固溶度,提高硫在金刚石晶体中的掺杂率,降低金刚石薄膜的导电激活能(在0.26～0.33eV);与单一S掺杂相比较,B-S共掺杂金刚石薄膜生长速率低,薄膜质量和晶格完整性好;霍耳效应测试表明硫掺杂和硼/硫共掺杂金刚石薄膜具有n型导电特征,载流子浓度在1016-1018/cm3之间,载流子迁移率在7～80cm2V-1s-1之间.采用B-S共掺杂技术有利于提高CVD金刚石薄膜的晶格完整性,使得B-S共掺杂金刚石薄膜具有更高的载流子迁移率.     

化学气相沉积制备大面积高质量石墨烯的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积形成的一种碳质新材料,具有优良的电学、光学、热学及力学等性质。在众多的石墨烯制备方法中,化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)最有可能实现大面积、高质量石墨烯的可控制备。综述了CVD方法制备大面积、高质量石墨烯的影响因素,包括衬底、碳源及生长条件(气体流量、生长温度、等离子体功率、生长压强、沉积时间、冷却速率等)。最后展望了CVD方法制备石墨烯的发展方向。     

薄膜的光化学气相沉积

光化学气相沉积(光 CVD)是一种继低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子体化学气相沉积(PECVD)之后的又一项新的低温成膜工艺。首先介绍了光化学气相沉积的物理基础,然后重点介绍了光化学气相沉积的实验方法,最后简要介绍了光化学气相沉积在薄膜制备中的一些应用。     

氧等离子体辅助脉冲激光沉积法制备PMN-PT薄膜的微观结构和电学性能

采用氧等离子体辅助脉冲激光沉积方法(PLD)在硅衬底上, 制备出高度(001)取向的钙钛矿相结构钛铌镁酸铅(PMN-PT)薄膜. 研究了氧等离子体辅助对PMN-PT薄膜相结构、微观形貌和电学性能的影响. 结果表明, 通过在薄膜沉积过程中引入高活性的氧等离子, 可以有效地提高PMN-PT薄膜的结晶质量和微观结构. 未采用氧等离子体辅助PLD方法制备PMN-PT薄膜的介电常数(10 kHz)和剩余极化(2P_r)分别为1484和18 μC/cm², 通过采用氧等离子体辅助, 其介电常数和剩余极化分别提高至3012和38 μC/cm².     

碳纳米管MPCVD和TCVD制备的比较分析

碳纳米管主要的制备方法是化学气相沉积法(CVD).采用CVD法中最主要的微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)和热化学气相沉积法(TCVD)制备出定向的碳纳米管.并从制备工艺,场发射性能和SEM结构等方面对两种方法进行比较分析,得出对碳纳米管制备有一定指引和借鉴意义的结论.