金刚石镶嵌非晶碳膜和类金刚石薄膜的场致电子发射研究

报道了在钼衬底上利用微波等离子体化学气相淀积技术制备金刚石镶嵌非晶碳膜，在硅衬底上用脉冲激光淀积技术（pulsedLaserDeposition）制备类金刚石薄膜，并对其场发射特性和机理进行了进一步的研究。用金刚石镶嵌非晶碳膜作阴极，在2．1V／μm的场强下便有电子发射，最大发射电流密度为4mA／cm2。实验表明，金刚石镶嵌非晶碳膜是制做场效发射冷阴极的合适材料。     

非晶碳膜电子辐照性质的研究

使用不同剂量的电子束(1.0×10~(13)—6.0×10~(14)Rad,13Mev)对用PECVD法淀积的a-C:H薄膜进行了电子辐照改性研究。广角X光衍射、红外吸收、喇曼散射和共振核反应对样品结构的实验结果表明:在此剂量强度范围内,辐照使非晶碳膜的结构和成分有不同程度的变化。同时金刚石和石墨的晶粒和成分也有一定的变化。从氢的激活作用角度对以上结果进行了解释。     

金刚石镶嵌非晶碳膜的场致电子发射研究

用微波方法在钼衬底上沉积出金刚石镶嵌非晶碳薄膜，对其场致电子发射特性和机理进行了研究，使该薄膜的场致发射电子激光发荧光屏，并观察到发光。     

金刚石镶嵌非晶碳膜表面微尖对场致发射的增强作用

用微波等离子体化学气相沉积设备,在金属钼衬底上沉积出了表面存在大量微尖的金刚石镶嵌非晶碳膜,分别用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、金相显微镜和Ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）及Ｒａｍ ａｎ谱对样品进行了分析测试,并研究了各样品的场致电子发射特性。结果发现：在笔者的实验范围内,金刚石薄膜表面微尖对场致电子发射具有增强作用,且薄膜表面微尖数目越多,场发射电流密度和发射点密度越高,场发射的发射阈值越低。最后建立了一个二次场增强模型对实验结果进行了解释     

C60作为石英衬底过渡层汽相生长金刚石薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积方法（ＭＷＰＣＶＤ），以Ｃ６０膜作为过渡层，在石英（ＳｉＯ２）衬底表面，首次在等离子体预处理中，无衬底负偏压条件下，生长出金刚石晶粒。通过扫描电镜（ＳＥＭ）观察到金刚石晶粒呈菜花状，生长表面为（１００）晶面。     

C60与金刚石薄膜成核关系的研究

采用热丝化学气相沉积法在覆盖C60膜的硅基片上沉积金刚石膜,研究了金刚石膜的成核与生长.实验结果表明,金刚石的成核密度可达1×106Cm-2,利用这种方法可实现衬底无损淀积金刚石膜.C60之所以能够促进金刚石成核,我们认为主要与C60分子本身独特的结构及H原子的激活作用有关.同时,高温下C60分解后残留的石墨等碳碎片以及C原子与衬底Si反应生成的SiC都可作为金刚石的成核位.     

电子能量损失谱在类金刚石碳膜结构表征中的应用

本文先介绍了类金刚石碳膜的结构特点及电子能量损失谱的原理和分类;然后着重评述了近年来电子能量损失谱在类金刚石碳膜(及有些金刚石膜)结构表征中的应用;同时也讨论了类金刚石碳膜经某些后处理后其能量损失谱的变化特征。     

用PECVD法沉积α-C:H薄膜的研究

本文报导了使用PECVD方法沉积的α-C:H溥膜的工艺条件、薄膜结构和物性之间的联系。指出,α-C:H膜中石墨和金刚石成分的比值密切相关于反应气氛CH_4/(CH_4+H_2)的比例以及沉积系统中的衬底温度和施加在平行板电极之间的直流偏压。最后,利用化学反应平衡方程讨论了α-C:H膜的沉积机理以及[H]基对生成膜结构的影响。     

离子注入非晶碳薄膜的SEM研究

离子束混合技术可在低温下通过非平衡态键合作用实现薄膜与基底界面间的原子级混合,甚至可在无相互反应和互不相容的物质之间也能完成这种过程,因此通过离子束混合增强薄膜与基体粘着效应的研究受到人们的重视[1—3]。本文考察了C+离子注入对非晶态碳薄膜的摩擦学性能以及膜与基底结合强度的影响,并用SEM对非晶碳膜的表面微观结构进行了分析研究。结果与讨论表1显示C+离子注入C/SiO2前、后,非晶碳膜脱离SiO2基底时的划痕临界载荷及非晶碳膜耐磨寿命的测定结果。离子注入前,非晶碳膜与基底的附着力很低,当划痕临界载荷仅为0.7N时,碳膜即…     

氟化非晶碳薄膜结构与热稳定性研究

在室温下以C4F8和CH4为前驱气体,用电子回旋共振化学气相沉积（ECR-CVD）的方法生长了氟化非晶碳（α-C：F）薄膜。通过傅立叶变化红外光谱分析（FTIR）和X射线光电子能谱分析（XPS）对薄膜的化学结构和成键情况进行了研究。CFx（x=2～3）以及位于DC交联结构末端用于构成CxFy大分子结构的C-C键的热稳定性较差,在N2气氛下退火后,会以气态形式进行分解,导致α-C：F薄膜膜厚的减小。随着源气体流量比R=[C4F8]／（[C4F8]＋[CH4]）的减小．α-C：F薄膜中C-CFx交联结构逐渐增多,CFx（x=2～3）基团及构成CxFy大分子结构的C-C键逐渐减少,薄膜的热稳定性得到著提高。α-C：F薄膜在退火后,由于取向极化的增大和电子极化的减小,以及薄膜密度的增加使得α-C：F薄膜的介电常数有所增加。     

非晶氮化硅纳米粒子──Ⅱ：电子结构理论研究

本文研究了连续无规网络模型非晶氨化硅纳米粒子的电子结构．研究表明非晶氨化硅纳米粒子具有量子限制效应：能带分裂，最低电子跃迁能量随尺寸减小增大，是一种非晶量子点．无序度增大使能级增宽，价带顶下降．我们把这些结果和实验进行了比较，并讨论了局域长度与量子限制效应的关系．     

非晶碳—聚酰亚胺复合薄膜的场致电子发射预击穿现象研究

利用脉冲激光沉积技术（Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）首次制备出非晶碳－聚酰亚胺复合薄膜，用其做为冷阴极，观察到其场致电子发射的预击穿现象，预击穿后阈值场强为７Ｖ／μｍ，最大发射电流密度为１．２ｍＡ／ｃｍ＾２。利用透明导电薄膜阳技术可观察到电子在薄膜阴极表明的发射区域。用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了预击穿后发射区域的表面形貌的变化，并对复合薄膜的预击穿现象的场电子发射机理进行了探     

氮流量对非晶碳膜场致电子发射的影响

用微波等离子体化学气相沉积设备、在陶瓷／金属钼薄膜衬底上沉积出了氮掺杂非晶碳膜,分别用扫描电子显微镜（SEM）,金相显微镜及Raman谱对样品进行了分析测试,并研究了不同掺杂样品的场致电子发射特性。结果表明：在我们的实验范围内,随着氮流量的增加,发射电流密度增大,阈值电压降低。     

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。     

聚合物电致发光器件中用类金刚石碳膜增强电子注入

用正丁胺作碳源,采用射频辉光等离子系统制备类金刚石碳膜(DLC),沉积在聚合物发光器件中的发光层(MEH-PPV)和铝(Al)阴极间作电子注入层.制备了结构为ITO/MEH-PPV/DLC/Al的不同DLC厚度的器件,测量了器件的I-V特性、亮度及效率,研究了DLC层对器件电子注入性能影响的机制.结果表明:当DLC厚度小于1.0nm时,其器件有较ITO/MEH-PPV/Al高的启动电压和低的发光效率;当DLC厚度在1.0～5.0nm之间时,器件的性能随着DLC厚度增加而变好;当DLC厚度为5.0nm时,器件具有最低的启动电压与最高的发光效率;当DLC厚度继续增加时,器件的性能随着DLC厚度增加而变差.并对ITO/MEH-PPV/DLC/Al和ITO/MEH-PPV/LiF/Al的器件性能进行了比较研究.     

非晶碳和碳纳米管混合薄膜的场发射性能

利用微波等离子体化学气相沉积法在不锈钢衬底上直接合成非晶碳和碳纳米管混合薄膜.采用氢气和甲烷作为反应气体,流量分别为100和16sccm.沉积室内的压强为5.0kPa.利用场发射扫描电镜(SEM)和喇曼谱(Raman)对制备的薄膜的结构和形貌进行了分析.场发射实验在5×10-5Pa的真空下进行.实验结果表明:制备的非晶碳和碳纳米管混合薄膜开启电场较低,仅有0.9V/μm;在电场为3.7V/p.m时电流密度达到4.0mA/cm2,发射点密集,分布均匀.表明此种材料是一种优良的场发射冷阴极材料.     

非晶碳和碳纳米管混合薄膜的场发射性能

利用微波等离子体化学气相沉积法在不锈钢衬底上直接合成非晶碳和碳纳米管混合薄膜.采用氢气和甲烷作为反应气体,流量分别为100和16sccm.沉积室内的压强为5.0kPa.利用场发射扫描电镜(SEM)和喇曼谱(Raman)对制备的薄膜的结构和形貌进行了分析.场发射实验在5×10-5Pa的真空下进行.实验结果表明:制备的非晶碳和碳纳米管混合薄膜开启电场较低,仅有0.9V/μm;在电场为3.7V/p.m时电流密度达到4.0mA/cm2,发射点密集,分布均匀.表明此种材料是一种优良的场发射冷阴极材料.     

利用扫描俄歇显微术研究碳的电子结构

利用扫描俄歇显微术研究碳的电子结构林清英，张燕征（冶金部钢铁研究总院，北京１０００８１）在研究新工艺和开发新材料的过程中，往往需要了解亚微米范围的成分和结构，而目前在表面分析方法中，扫描俄歇电子显微技术（ＳＡＭ）主要用于分析２ｎｍ深度内的元素。本文根...