非金属掺杂类金刚石膜的研究进展

非金属掺杂类金刚石(DLC)膜可以优化纯类金刚石膜的一些性能.例如:掺磷DLC膜电阻率小,还可以明显提高其血液相容性;掺氮DLC膜不仅电阻率小,可作为半导体材料.还具有热稳定性好的优点;掺氟DLC膜在憎水性、耐蚀性、热稳定性和降低介电常数等方面更为优异;硅掺杂使膜中氢含量减少、内应力减小、粗糙度和摩擦系数降低.对非金属掺杂DLC膜的进展做了概括及分析,展现出其广泛的应用前景.     

飞秒激光沉积红外窗口类金刚石增透保护膜

脉冲激光沉积法是一种制备类金刚石膜(DLC膜)的新技术.总结了脉冲激光法制备DLC膜在激光源、脉宽、沉积气氛及薄膜掺杂等方面的发展趋势.建立了飞秒脉冲激光沉积DLC膜系统,在不同的沉积条件下(如:真空、氧气氛、掺硅等)开展了实验研究,阐明了不同沉积条件对DLC膜性能的影响规律.在硅、锗红外窗口上镀制了工程实用的DLC增...     

激光在硅基底沉积类金刚石膜的光学应用

研究了氧气氛和掺硅对类金刚石(DLC)膜性能的影响机理.采用飞秒激光烧蚀石墨靶材,通过氧气氛、掺硅和离轴平移旋转等技术,在硅基底上镀制出比传统工艺透过率、硬度、附着力和稳定性等性能更优的无氢DLC膜.实验验证了随着氧气氛压强的增大,样片透过率先增大后减小,存在一个最佳气压(2 Pa).并且掺硅有助于改善DLC膜的性能,掺硅量也存在一个最佳值.在3-5 μm波段,正面镀DLC膜、背面镀普通增透膜的硅红外窗口的平均透过率≥91.7%,DLC膜的纳米硬度高达40～50 GPa.且通过军标规定的高温、低温、湿热、盐雾、重摩擦等环境实验.满足光学窗口工程应用的要求.     

类金刚石碳膜的制备及性能

本文简略地回顾了用低压气相法制备类金刚石碳(DLC)膜的工艺;讨论了DLC膜的形成机制;评述了DLC膜的性能与工艺参数间的关系。     

类金刚石膜在ICF研究中的潜在应用

类金刚石膜(DLC)是南sp3,sp2以及sp1键混合而成,具有优异的物理、化学性能.简要介绍了类金刚石膜的形成及性质,着重概括了它在惯性约束聚变(ICF)研究中的应用潜力,并进一步讨论了研究中存在的问题及今后发展的方向.     

类金刚石碳膜作为红外元件减反射膜的研究

本文以甲苯为工作气体,先用高频辉光放电等离子体CVD方法制备出类金刚石碳膜,研究了它的光吸收和红外增透性,以及在Si、Ge等红外元件上作为减反射膜的应用。     

金刚石薄膜的红外光学性能

采用热灯丝化学气相沉积法在硅衬底上沉积出金刚石薄膜，用傅立叶变换红外光谱仪分析独立式金刚石薄膜的红外光谱特性，其结果表明：在６．２５μｍ￣２５μｍ波段，平均红外透过率为６５％。由于生长的多晶金刚石薄膜粗糙表面，中红外波段出现红外散射损失，镀类金刚石薄膜后，红外散射损失可得到一定的程度的改善。     

金刚石薄膜和类金刚石薄膜

本文介绍了金刚石薄膜和类金刚石薄膜的制备与薄膜性能分析方法,也介绍了它们的应用前景。本文给出了华北光电所研究类金刚石薄膜的结果。     

氩气对类金刚石薄膜性能的影响

为了探究氩气流量对含氢类金刚石薄膜(a-C:H)性能的影响规律,采用射频等离子体增强化学气相沉积(RFPECVD)技术,以正丁烷(C4H10)为反应物,在硅基底上沉积含氢类金刚石薄膜,通过改变氩气的流量分析氩气含量对含氢类金刚石薄膜性能的影响。红外光谱、表面粗糙度、硬度及热稳定性的测试表明,随着氩气流量的增加,降低了氢在类金刚石薄膜中的相对含量,在一定程度上增加了薄膜表面粗糙度,表面粗糙度由Ra=3.732 nm增加到Ra=8.628 nm,降低了薄膜的硬度,薄膜的硬度由23 GPa降低到20 GPa,对类金刚石薄膜的热稳定性几乎无影响,但薄膜的应力从-1.8 GPa降低到-1.1 GPa。     

超快脉冲激光沉积类金刚石膜的研究进展

综述了脉冲沉积(PLD)类金刚石膜(DLC)的优势和局限,对其局限的补偿和突破,以及脉冲沉积法的重要发展方向——超快脉冲激光沉积(Ultra-fast PLD)类金刚石膜(DLC)的研究进展。     

类金刚石薄膜光学参数反演的改进遗传算法

椭偏法测试薄膜不能直接得到薄膜的光学参数,需进行数值反演算法近似求解.采用遗传算法,借鉴竞争选择、小生境和适应值调节思想,对选择算子、变异算子、交叉算子三个重要箅子进行了适当改进,改进后算法有效防止了"早熟"现象.并搜索到了全局最优,降低了操作者对拟合模型设定初值的要求.在实践上.通过3种拟合方式的结果对比,得到了可靠...     

掺N类金刚石薄膜的制备及微观结构分析

采用直流磁控溅射法,在光学玻璃衬底上沉积类金刚石(DLC)和掺N类金刚石薄膜(DLC:N)。用喇曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等研究分析了所制备薄膜的微观结构。喇曼光谱的结果表明,掺N类金刚石膜仍具有典型的类金刚石膜结构,在类金刚石薄膜中掺N不仅有助于提高膜中sp3/sp2的比例,而且还能阻止sp2键向石墨相的转化,稳定并优化薄膜的类金刚石属性。FTIR表明,薄膜中N与C原子形成了C—N、CN及C≡N等键合方式。XPS谱表明,掺N类金刚石膜中除了C和N元素外,还出现了少量的O元素,而C1s和N1s的解谱显示,掺N后的类金刚石膜中的C、N结合能发生了明显的移动,由计算得出薄膜中N的含量为13.5%。薄膜的表面形貌图(AFM)表明,在类金刚石薄膜中掺N能够改善其表面形貌。     

掺氮类金刚石薄膜的电化学C-V研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF- PECVD)法携带N2 或NH3制备掺氮的类金刚石(DL C∶N)薄膜,对不同掺杂方法得到DL C∶N薄膜进行电化学C- V测量.I- V和C- V曲线表明,不论是采用N2 或是NH3进行掺杂都得到n型的DL C薄膜,掺NH3的样品载流子浓度能达到更高.根据样品的电化学C- V测量结果并结合X射线光电子能谱,详细研究了DL C∶N薄膜载流子浓度的纵向分布,发现在靠近薄膜与衬底界面处附近即生长初期N的掺杂浓度分布较高     

激光沉积红外窗口高性能类金刚石膜技术

类金刚石(DLC)膜具有宽光谱高透射率、高硬度、高热传导及高稳定性等优点,是红外窗口增透保护膜的优选,但现有方法制备的类金刚石膜难以满足高马赫数或海上盐雾等恶劣条件下的应用。激光法相比其他制备方法具有诸多优点,介绍了激光法制备DLC膜的原理及特点,并分析了实现工程应用的难题及关键技术。采用激光沉积法制备出综合性能优异的类金刚石膜,纳米硬度高达44 GPa、内应力仅0.8 GPa、临界刮擦载荷附着力为59.1 mN。正面镀DLC膜,背面镀普通增透膜的硫化锌、硅、锗等红外窗口的平均透射率达82%~91%。实现了150 mm基片的激光法大尺寸均匀薄膜,膜厚不均匀性≤±2%。制备的DLC膜红外窗口通过军标环境适应性试验,并已实现工程化应用。     

定向金刚石膜的合成及机理探索

采用热丝化学汽相淀积 (CVD) ,未用别的辅助措施 ,合成了 (10 0 )晶面的金刚石膜。结合CVD金刚石成核的微观过程 ,探讨了定向金刚石膜的形成机理。发现和研究了表面扩散对CVD金刚石成核的重要影响。     

金刚石膜紫外光探测器的研究与进展

综述了金刚石膜紫外探测器的最新研究,着重介绍了金刚石膜紫外探测器的结构,阐述了它们的紫外响应和发射特性。