SiC衬底上SiCGe薄膜组分、结构的测试与综合分析

采用低压化学气相沉积法在6H-SiC衬底上成功地生长了高Ge、C组分的SiCGe薄膜,利用XPS和XRD对样品进行了综合测试分析,研究了SiCGe薄膜的组分和结构特征,讨论了XRD峰位与薄膜的组分结构的关系,为进一步改善薄膜的性能提供了依据.结合XPS和XRD综合分析可知, 薄膜中Ge、C组分高达30.86%和9.06%,确为SiCGe相,并不是SiGe和SiC的简单结合.测试发现,SiCGe多晶薄膜为立方结构,在〈110〉和〈310〉方向上择优生长.     

VLS机制生长SiC晶须研究

采用化学气相沉积方法,以Ni薄膜为催化剂,CH4、SiH4为反应气体,H2为载气,成功地在Si基片上生长出β-SiC晶须.运用X射线衍射和扫描电子显微镜系统地研究了不同催化剂厚度对SiC晶须形貌、结构和化学成分的影响.     

负衬底偏压对碳纳米管生长的影响

利用负衬底偏压增强热灯丝化学气相沉系统制备了碳纳米管，用扫描电子显微镜研究了碳纳米管的生长，结果表明碳纳米管的生长随着负衬底偏压的增大先增强，然后减弱，并且出现了部分准直的碳纳米管，分析和讨论了负衬底偏压对碳纳米管生长的影响。     

SiC在异质衬底生长金刚石膜的作用分析

利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、Ｒａｍａｎ光谱分析了Ｓｉ衬底上金刚石膜核化和生长的过程,并着重分析了核化过程产生的ＳｉＣ的性能。利用划痕法测量了ＷＣ衬底上沉积ＳｉＣ和未沉积ＳｉＣ时生长金刚石膜的粘附力,同时还分析了ＷＣ半底上有和没有ＳｉＣ沉积层时表面附近金刚石膜的内应力。结果表明,ＳｉＣ层大大地增强了含碳粒子的聚集和金刚石膜与衬底之间的粘附性,降低了金刚石膜与衬底之间的内应力。     

在金属薄膜衬底上定向生长碳纳米管

研究和探讨了预处理和温度影响对碳纳米管定向生长机制的作用。利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法,以金属Fe薄膜为催化剂,在单晶硅衬底上定向生长碳纳米管(CNT)。通过给予不同的预处理时间和温度条件,在Fe/Si衬底上沉积出碳纳米管,通过扫描电子显微镜(SEM)进行表征,将不同的条件下生长的碳纳米管进行对比。结果表明,在适当的工艺条件下,可以生长出方向性好,纯度高的碳纳米管。     

利用HWCVD在柔性衬底上制备多晶硅薄膜

通过热丝化学气相沉积法（Hot Wire Chemical Vapor Deposition, HWCVD），采用间歇供应硅烷气体，持续通入氢气的方式控制硅薄膜的生长，发现该方法在有机衬底上生长的薄膜结构为多晶相占主导地位。此外，研究了不同间歇周期条件下薄膜的形貌和结构，并对生长机理进行了解释和讨论。     

针尖状SiC纳米线的合成与机理分析

采用热蒸发硅的方法,于1650℃反应不同的时间,在聚丙烯腈(PAN)碳纤维上原位生长碳化硅纳米线。通过X射线衍射,场发射扫描电镜及透射电子显微镜分析和观察,发现制得的产物为β-SiC单晶纳米线,具有明显的针尖状头部,且呈放射状生长在碳纤维上,形成试管刷状阵列。基于在反应不同阶段所得到产物的不同形貌,结合对制备条件和制备原料的分析,提出不同于传统VLS机理的VL’S机理。     

化学气相沉积SiC涂层生长过程分析

以高纯石墨为沉积基体,MTS为先驱体原料,在负压条件下沉积了CVD SiC涂 层.利用SEM和XRD分别对涂层的形貌及晶体结构进行了表征,SiC涂层表面呈菱柱状, (111)面为择优取向面.利用高分辨透射电镜对涂层与基体的界面结构、涂层的显微结构进行 了研究,得出CVD SiC涂层生长过程如下:SiC最初是沿着石墨基体的晶面取向开始生长 的}随后经历一段取向淘汰及调整的过程后,开始(111)晶面的生长.     

低温生长硅基碳化硅薄膜研究

在850℃的低温下，在Si（100）衬底上生长了3C－SiC薄膜，气源为SiH4和C2H4混合气体。用X射线衍射、X射线光电子能谱和傅立叶红外吸收谱分析了薄膜的晶体结构、组分以及键能随深度的变化。研究表明薄膜为富硅的3C－SiC结晶层，其中的Si/C比约为1.2。     

Si(111)衬底上生长GaN晶绳的研究

利用热壁化学气相沉积在Si(111)衬底上获得GaN品绳，采用傅里叶红外吸收谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)对晶绳进行组成、结构、形貌和光学特性分析。初步结果证明：在Si(111)衬底上获得择优生长的六方纤锌矿结构的GaN晶绳。SEM显示在均匀的薄膜上出现φ6μm的晶绳，FTIR显示GaN薄膜的主要成分为GaN同时含有少量的C污染，由XRD和SAED的综合分析得出晶绳呈六方纤锌矿单晶结构，PL测试表明晶绳呈现不同于GaN薄膜的发光特性。     

反应温度对热化学气相合成法制备纳米SiC粉的影响

介绍了通过热化学气相合成法制备的纳米ＳｉＣ粉末、颗粒呈球形,尺寸分布窄,少团聚,最小尺寸的９ｎｍ,探讨了反应温度对制得的纳米粉末粒度及组成的影响,结果表明：提高反应温度,则颗粒寸与晶粒尺寸均增大,粉末的生命愈完全,且几乎全部为β相。     

Effects of SiC buffer layer growth temperature on the residual strain of GaN/SiC/Si thin films

Effects of SiC buffer layers were studied on the residual strain of GaN films grown on 3C-SiC/Si (111) substrates. It was clearly observed by Raman scattering measurement that the residual strain of the GaN/Si is reduced by inserting the SiC intermediate layer. Furthermore, residual strain within the GaN/SiC/Si films decreased when the growth temperature of the SiC buffer layer decreased. It was proposed that the irreversible creep phenomenon occurs during the high temperature growth of SiC, affecting nature of the residual strain within the SiC and the GaN layers.     

SiC纤维的B4C涂层研究

采用化学气相沉积（CVD）方法，在连续SiC纤维表面沉积一层B4C涂层，对纤维的强度，电阻率及介电参数等性能进测试，结果表明：SiC纤维涂层处理，可以大幅度提高纤维单丝的强度，调节纤维的电阻率，纤维的介电参量εr,εi随测试频率升高而显著降低，是一种电损耗较大的纤维，可用于结构吸波材料的增强材料。     

射频直热法在碳纤维表面低温涂覆SiC涂层研究

采用新型工艺射频直热法在碳纤维表面低温化学气相沉积SiC涂层,以达到节能、控制涂层厚度和降低成本的工业生产要求.利用XRD,EPMA,TEM研究了工艺与涂层结构关系、涂层的微观结构、拉伸和抗氧化性能.结果表明:SiC涂层在700～780℃发生结晶,提高温度或者减慢走丝速度,结晶更完善;低温沉积涂覆后纤维的拉伸性能基本不下降,低温抗氧化性能有所提高;样品的高温抗氧化性能并不理想,有待于进一步的工艺探索.     

泡沫碳化硅陶瓷表面原位生长碳化硅晶须

采用固相和液相反应法在泡沫碳化硅陶瓷骨架表面原位生长碳化硅晶须,研究了催化剂和反应温度的影响．结果表明,催化剂氯化镍的作用使硅与碳直接反应生长出细长的碳化硅晶须．在适当的反应温度下生长的碳化硅晶须的表面光滑,线径比较大,有少量的呈弯曲状或竹节状;反应温度过高使得硅晶须的缺陷较多．在泡沫碳化硅陶瓷骨架的表面原位生长出碳化硅晶须属于LS生长机理．具有表面晶须的碳化硅陶瓷以深床体积过滤的方式用于过滤柴油机汽车尾气中的碳颗粒,表面晶须既能提高泡沫陶瓷过滤器的过滤能力,又有利于过滤器的再生．     

CVD法制备SiC先进陶瓷材料研究进展

SiC陶瓷材料具有许多优异的性能如高比强度、高比模量、低密度、高导热系数，低的热膨胀系数、耐腐蚀、抗氧化等，从而被广泛用作高温结构部件，CVD工艺灵活，制备的SiC陶瓷具有很高纯度和致密度，因而是制备先进SiC陶瓷的最有希望的工艺之一。对CVD法制备SiC涂层和SiC基复合材料的研究及应用进行了综述。     

化学气相沉积法连续SiC纤维的研究现状和发展趋势

综述了采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究进展,介绍了国内外化学气相沉积法制备的大直径、致密和均匀的SiC纤维的制备装置、制备工艺、性能、微观组织以及表面处理等热点研究方向,讨论了SiC纤维的制备工艺、性能和微观组织之间的关系以及利用表面处理如何弥补SiC纤维的缺陷,指出了今后采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究重点和发展趋势.     

致密SiC包覆层低温流化床化学气相沉积制备及形成机制

一般致密SiC材料的制备需要极高的温度,而降低制备温度一直是SiC制备领域的重要研究方向。采用流化床化学气相沉积法,在球形二氧化锆陶瓷颗粒上制备了厚度为几十微米的SiC包覆层。通过对不同温度SiC包覆层的显微形貌及微观结构变化规律研究,给出了沉积效率变化规律,发现低温产物富硅,而高温产物富碳。对不同氩气含量的实验研究发现,氩气的加入可以促进沉积反应向富碳方向移动,从而可以在显著降低温度的条件下制备出致密SiC包覆层。综合实验结果给出了流化床化学气相沉积方法在不同温度及氩气浓度条件下制备SiC的物相分布图。      

大直径连续SiC（或硼）纤维射频气相沉积法的产业化生产

介绍了实现了借助高频加热法硅烷化学气相沉积生产SiC纤维的工业化过程。着重介绍了化学气相沉积法的原理、SiC（或B）纤维工业化生产的工艺、流程和设备。此外，该法也可用于生产大直径连续硼纤维、硼化钛纤维以及各种不同的表面涂层等。