类金刚石薄膜内应力的测试

采用射频-直流等离子增强化学气相沉积法制备出类金刚石薄膜,用弯曲法测定薄膜的内应力。结果表明,类金刚石薄膜中存在1～4.7GPa的压应力,沉积工艺对薄膜的内应力有很大的影响,薄膜的内应力随极板负偏压的升高而降低,陆C_2H_2气体含量的增加而增大。     

射频—直流等离子体增强化学气相沉积设备的研制

综合利用射频和直流辉光放电的特点研制成功射频－直流等离子化学气相沉积设备。成功地用该设备制备出类金刚石薄膜。类金钢石薄膜的沉积速率随极板负偏压、气体工作压力的增加而增大。     

a—C：H（N）薄膜的慢正电子分析

采用Ｃ２Ｈ２和Ｎ２的混合气体在单晶Ｓｉ衬底上用射频－直流等离子化学气相沉积法制备ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜,用Ｆｏｕｒｉｅｒ红外谱研究了ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜的结构。用慢正电子湮没技术研究了类金刚石薄膜中缺陷的深度分布以及Ｎ的百分含量对薄膜中缺陷浓度和缺陷类型的影响。Ｆｏｕｒｉｅｒ红外测试结果表明,ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜中氮含量随混合气体中Ｎ２百分含量的升高而增大,薄膜中碳氮原子形成Ｃ≡Ｎ键。慢正电子分析表     

极板负偏压对类金刚石薄膜性质的影响

用射频－直流辉光放电系统制备类金刚石薄膜，研究了极板负偏压（Ｖ）对类金刚薄膜性质的影响。结果表明，类金刚石薄膜的性质明显依赖于极板负偏压，在所研究的范围（－３００－９００Ｖ）内，随Ｖ绝对值的增加，薄膜的折射率，消光系数，生长速率，及硬度增加，电阻率下降，Ｖ的变化使膜中Ｈ一及ｓｐ＾３／ｓｐ＾２的比例发生变化，从而使膜的性质发生变化。     

类金刚石薄膜的慢正电子分析

采用射频－直流等离子化学气相沉积法制备类金刚石薄膜,用慢正电子湮灭技术研究了类金刚石薄膜中缺陷的深度分布,并系统研究了工艺参数对类金刚石薄膜中缺陷浓度的影响．实验结果表明,单晶Si衬底具有很高的缺陷浓度,类金刚石薄膜中的缺陷浓度较低．且缺陷均匀分布,薄膜表面存在一缺陷浓度较高的薄层,而膜一基之间存在一很宽的界面层,界面层内缺陷浓度随离衬底表面距离的增加而线性降低,到达薄膜心部后,缺陷浓度趋于稳定．类金刚石薄膜的缺陷浓度和膜－基界面层宽度都随负偏压的升高呈先降低、后增加再降低的变化趋势．薄膜中的缺陷浓度随混合气体中C₂H₂含量的升高而单调增大,但C₂H₂含量对界面层宽度没有影响．     

类金刚石薄膜作为HgCdTe红外器件增透膜和钝化膜的研究

采用高频等离子体化学气相色沉积法（ＲＦＣＶＤ）在ＨｇＣｄＴｅ红外器件上沉积类金刚石薄膜，俄歇电子能谱对ＤＬＣ／ＨｇＣｄＴｅ界面分析结果表明类金刚石薄膜中的碳原子对衬底材料影响较小，７０ｎｍ的类金刚石薄膜抑制衬底组份的外扩散，而且具有纯度较高的类金刚石薄膜外表面层，是一种理想的钝化膜材料，红外透射光谱测试结果表明类金刚石薄膜在较宽的波长范围内（４－１２μｍ）具有明显的增透效应。     

类金刚石碳膜的制备工艺

用射频－直流等离子体化学气相沉积法制备出类金刚石膜，用多因素和单因素正交试验设计方法对类金刚石的沉积工艺进行了研究，结果表明，极板偏压、真空度和气体成分是影响膜沉积速率的主要因素。沉积速率与ＰＶ成正比，且随反应气体深度单调增加，但当Ｃ２Ｈ２浓度低于１０％时，几乎不能成膜。     

金刚石薄膜内应力研究现状

主要从内应力的测定方法、内应力与沉积工艺参数之间的关系两方面对国内外金刚石薄膜内应力的研究现状进行了综述。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积出非晶的类金刚石薄膜。薄膜的折射率为 2 8左右 ;沉积速率与主回路电压以及脉冲频率有关 ;膜层致密 ,但薄膜表面不光滑 ;薄膜电阻率接近 1× 10 10 Ω·cm数量级 ;薄膜的硬度及附着力与基底温度、主回路电压以及脉冲频率密切相关 ;薄膜中存在强的内应力 ,内应力是影响膜层附着力的主要因素。     

降低超硬类金刚石薄膜应力的方法

在参考他人最近十几年研究的基础上,总结了降低超硬类金刚石薄膜内应力的几种方法,包括热退火、掺杂、加脉冲偏压、沉积多层膜等。退火在降低应力的同时可保持类金刚石薄膜很高的硬度,其他各种方法在降低应力时都以降低一定的硬度为代价。     

霍尔离子源制备类金刚石薄膜研究

采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜是近年来新出现的一种方法，本文研究了自行研制的霍尔离子源的性能以及采用此离子源制备类金刚石薄膜及工艺参数的影响。结果表明，霍尔离子源在较低的电压即可起辉，可提供稳定的能量较低的离子束流。采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜的沉积速率约为O．5nm/s。随着霍尔离子源灯丝电流的升高，离子源放电电压下降，制备的类金刚石薄膜的硬度下降。放电电流的变化对类金刚石薄膜的硬度影响不大。     

计算机模拟类金刚石薄膜的光学性能研究

采用射频等离子体化学气相法在BK7玻璃样品上合成了类金刚石薄膜，基于介电模型对样品的光学透射谱进行计算机拟合，得到类全刚石薄膜的折射率和膜厚等性能指标。研究了甲烷浓度，射频功率密度和沉积压力等工艺参数对类金刚石薄膜的光学特性影响规律。试验表明折射率和生长速率均随甲烷浓度和功率密度增加而增加；气体压力对生长速率的影响最显著。     

含钨类金刚石薄膜的制备与性能研究

为了满足制备较厚低摩擦系数类金刚石薄膜（DLC）耐磨镀层的实际需求，对在等离子增强化学气相沉积的类金刚石薄膜（W—DLC）中掺钨进行了系统研究。研究结果表明，类金刚石薄膜掺入钨，在较宽的工艺条件范围内，都可以沉积厚度超过5μm的薄膜而不发生剥落。适当控制工艺条件和膜中钨的含量可以提高薄膜的硬度，降低磨损率，且保持低的摩擦系数和较高的沉积速率。     

电沉析条件对钛合金表面液相沉积类金刚石薄膜的影响

在钛合金表面沉积类金刚石膜能改进钛合金的生物相容性，拓展其在人体植入材料中的应用。探讨了用液相电解沉积法在钛合金表面制备类金刚石薄膜的新方法。讨论了不同沉积条件对膜的影响。在1650和1850V时可以得到坚固的棕色膜。沉积36h后，膜厚基本不变。沉积膜的Raman谱图表明，在1650和1850V沉积得到的是类金刚石薄膜，而在2000V时无法得到类金刚石薄膜。对膜的XPS分析表明，其主要成份是碳。XPS谱还表明在1650V时得到的膜可以将钛合金表面完全覆盖，而在1850V时则不能。以SEM分析表明在1650和1850V时得到的膜是由粒径约为400nm的小颗粒组成，而在2000V时得到只是疏松结构。并对类金刚石膜及钛合金的血液相容性进行了比较。     

氧气-乙炔火焰法在Al2O3陶瓷上沉积金刚石薄膜

用氧气－乙炔火焰法在氧化铝陶瓷片上沉积出了金刚石薄膜，并观察了薄膜的形貌结构及其在基片上的分布规律。对基片进行了适当的预处理，可以提高金刚石薄膜在基片上的成核密度。认为氧化铝陶瓷片与沉积金刚石薄膜之间易形成过渡层，初步探讨了在氧化铝陶瓷片上沉积金刚石薄膜的机理。     

液相电沉积类金刚石薄膜的相关物理化学问题

利用液相电沉积技术制备了含氢类金刚石薄膜(ＤＬＣ);讨论了应用电位和沉积碳源对沉积过程和薄膜结构的影响;结果表明有高介电常数、低粘度、分子中甲基基团直接与极性基团键合的有机液体是合适的沉积碳源;通过增加沉积电位将有利于薄膜中ｓｐ^３碳的生长;最后,作者提出了液相沉积类金刚石薄膜的反应机理－极化－反应机制,在电场的作用下,有机分子被极化并在电极表面反应生成ＤＬＣ薄膜和其他产物．     

用热丝法在硬质合金基体上沉积金刚石膜的研究

用XRD，SEM和Raman光谱仪，洛氏硬度计等分析检测手段。研究了经表面两步法侵蚀后，YG15硬质合金基体上用热丝法沉积出的金刚石薄膜的晶体结构，显微组织，化学纯度及粘结性能等，结果表明，硬质合金基体表面一定深度范围内钴含量的变化。对金刚石薄膜的晶体结构取向，组织形态，化学纯度及粘结性能等有很大影响。（1）在基体表面深度约为5μm范围内，当钴含量为0.81%时，金刚厂长汪膜具有明显的{111}面取向，其金刚石纯度较高；而当钴含量为1.05%时，具有{110}和{111}面的混合取向，其金刚石纯度较低，且其薄膜具有较高的内应力。（2）当CVD沉积温度为800℃时，金刚石薄膜的晶粒度约为1-3μm。（3）与多边形金刚石薄膜相比，菱形金刚石薄膜与硬质合金基体具有较高的粘结性能。     

类金刚石薄膜的微结构及其电学性质的研究

通过透射－反射谱,红外光谱表征了类金刚石ａ－Ｃ：Ｈ：Ｎ薄膜微结构与氮含量的关系。实验结果表明,随Ｎ２／Ａｒ气体流速比的增加,在ａ－Ｃ：Ｈ：Ｎ膜内Ｎ－Ｈ含量增加,Ｃ－Ｈ含量减少。     

霍尔离子源制备类金刚石薄膜研究

采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜是近年来新出现的一种方法 ,本文研究了自行研制的霍尔离子源的性能以及采用此离子源制备类金刚石薄膜及工艺参数的影响。结果表明 ,霍尔离子源在较低的电压即可起辉 ,可提供稳定的能量较低的离子束流。采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜的沉积速率约为 0 5nm/s。随着霍尔离子源灯丝电流的升高 ,离子源放电电压下降 ,制备的类金刚石薄膜的硬度下降。放电电流的变化对类金刚石薄膜的硬度影响不大。     

电沉积铜薄膜中的内应力与织构特征

利用X射线衍射方法分析了电沉积铜薄膜的内应力及其织构特征.结果表明,随薄膜厚度的增加,薄膜内应力增大.电沉积铜薄膜具有较强的(220)丝织构,随着铜薄膜内应力的增加,(220)丝织构增强,同时叠加有板织构的特征.