金刚石薄膜与基材之间过渡层技术的研究

通过ＴＥＭ观察发现在金刚石膜与单晶硅片，金刚石膜与ＡｌＮ陶瓷之间存在一层过渡层，过渡层的存在为金刚石的形核及生长提供了有利的条件，受此启发，为了改善金刚民基材的结合强度，采用磁控溅射，空心离子镀，真空蒸镀等方法在Ｍｏ片上沉积ＴｉＣ，ＴｉＣＮ（Ｃ／Ｎ＝１／２）ＴｉＣＮ（Ｃ／Ｎ＝１／１０）等薄膜，研究了它们对金刚石膜与基材的结合强度的影响。     

Mo2C过渡层对金刚石-碳膜场发射均匀性的影响

在经过不同特殊预处理的金属钼衬底上沉积了金刚石 -碳膜 ,分别用X射线衍射谱 (XRD)、拉曼光谱 (Raman)和扫描电子显微镜 (SEM)对样品进行了分析和测试 ,并研究了样品器件的场发射特性。结果发现在金属钼衬底和金刚石 -碳膜之间形成的Mo2 C过渡层与金刚石 -碳膜场发射均匀性有着密切的联系     

含过渡层氧化铝膜的制备

用ＣＶＤ法在铝表面同时沉积氧化铝和铜，在热扩散的作用下铜铝形成合金，使氧化铝和铝之间存在连续过渡层。这种氧化铝膜在厚度１００μｍ时仍和铝材有良好的结合强度。     

Cu和Cu/Ti过渡层对金刚石薄膜附着力的影响

研究了硬质合金基底上采用Cu和Cu／Ti作过渡层CVD金刚石薄膜的附着力。XRD研究了金刚石薄膜的成分和结构，激光Raman谱和洛氏硬度计评价了金刚石薄膜的质量和附着力。结果表明，在Cu过渡层中引入Ti，由于Ti向生长面的扩散，促进了金刚石的二次晶核，导致晶粒细化。在沉积初期，晶粒细化也提高了金刚石薄膜与基体表面的实际接触面积。微晶金刚石有利于提高薄膜的附着力和抗冲击韧性。     

七种金属基底上类金刚石膜的过渡层制备研究

为了解决类金刚石（DLC）膜在金属基底上附着力低的困难,本研究分别利用了两种厚度不同的Ti/TiCx/DLC过渡层和一种Ti/TiNy/TiNyCx/DLC过渡层在7种金属基底上（W18Cr4V、Cr12、GCr15、TC4、40Cr、9Cr18、1Cr18Ni9Ti）制备了DLC薄膜。利用Si（100）基底镀膜前后的形变,计算的薄膜应力高达3.9 GPa,这种应力在过渡层中部分释放而制备了较厚（0.9μm）DLC膜。薄膜的附着力通过拉拔试验发现,选择合适的过渡层,薄膜的附着力有很大的提高,拉拔中只有胶被拉开。纳米硬度计测试结果表明,薄膜的硬度都在5000 Hv左右,不随基底材料改变。往复式摩擦试验结果显示,稳定后的摩擦系数在0.1附近。通过Raman谱发现,所有基底上薄膜的谱图一致,这说明薄膜的结构不受基底影响。     

金刚石薄膜用钢基表面过渡层研究进展

介绍了影响钢基表面金刚石薄膜沉积的不利因素,分析和综述了近10年来在提高金刚石薄膜质量以及薄膜粘结性等方面所采用的各种中间过渡层及其研究进展.过渡层可采用沉积法制备,也可采用表面改性法制备.过渡层可以制备成单层膜结构,也可制备成多层膜结构.对于不同的基底材料应选择不同的过渡层.     

ZnS窗口上过渡层的研究

研究采用ＡｌＮ为过渡层在ＺｎＳ红外光学窗口材料上进行金刚石膜保护。还对膜进行结构分析和光学测试。     

含过渡层的氧化铝膜的制备

用ＣＶＤ法在铝表面同时沉积氧化铝和铜，在热扩散的作用下铜形成合金，使氧化铝和铝之间存在连续过渡层，这种氧化铝膜在厚度达１００μｍ时仍和铝材有良好的结合强度。     

通过制备Ti/TiC和Si/SixNy过渡层在铜基体上沉积类金刚石膜的研究

将磁控溅射物理气相沉积（MS-PVD）和电子回旋共振-微波等离子体增强化学气相沉积（ECR—PECVD）技术相结合，在铜基体上通过制备两种不同的过渡层，成功地沉积了类金刚石膜。拉曼光谱结果分析表明，所制备的碳膜都具有典型的类金刚石结构特征。通过原子力显微镜对薄膜的微观形貌进行分析，采用纳米压痕测量薄膜的硬度和模量。并对Ti／TiC过渡层和Si／SixNy过渡层上沉积的类金刚石薄膜进行了研究对比。     

铜基体上CVD金刚石厚膜的制备

用MWCVD方法在无预处理铜基体上获得了金刚石薄膜和厚膜。所得金刚石膜从基体上自动脱落,但形貌分析和Ramman分析表明,所得金刚石膜具有较好的质量。因此铜是制备金刚石厚膜的理想基体材料。     

过渡层对含氢非晶碳膜生长的影响

本文利用射频等离子体增强化学气相沉积（RFPECVD）工艺在不锈钢基底上制备了含氢非晶碳膜（a-C：H膜）。在沉积碳膜之前，首先在基底表面预先沉积了Ti／TiC、Ti／TiN和Ti／TiN／TiC等过渡层以提高膜基结合力。利用激光Raman光谱分析了过渡层对a-C：H膜生长过程及膜中sp^3含量的影响。实验结果表明，采用Ti／TiN／TiC过渡层时所制备的a-C：H膜中sp^3含量最多，同时膜基结合力最大。     

等离子体法制备类金刚石膜的研究

等离子体法制备超微材料是比较理想的方法之一，采用等离子体法制备类金刚石膜，近年来有了很大的进展，通过比较可知；等离子体法可以在低温下进行化学合成反应，实现了低温化学气相反应过程。     

Diamond Film Synthesis with a DC Plasma Jet： Effect of the Contacting Interface between Substrate and Base on the Substrate Temperature

The contacting interface between the substrate and water-cooled base is vital to the substrate temperature during diamond films deposition by a DC （direct current） plasma jet. The effects of the solid contacting area,conductive materials and fixing between the substrate and the base were investigated without affecting the other parameters. Experimental results indicated that the preferable solid contacting area was more than 60% of total contacting areal; the particular Sn-Pb alloy was more suitable for conducting heat and the concentric fixing ring was a better setting for controlling the substrate temperature. The result was explained in terms of the variable thermal contact resistance at the interface between substrate and base. The diamond films were analyzed by scanning electron microscopy （SEM） for morphology, X-ray diffraction （XRD） for the intensity of characteristic spectroscopy and Raman spectroscopy for structure.     

MgO过渡层对PET基SiO2薄膜结合强度的影响

采用磁控溅射镀膜机制备了含有MgO过渡层的SiO2/MgO/PET复合薄膜,并通过垂直拉伸法测量了所得复合薄膜的结合强度,探讨了过渡层对复合膜结合强度的影响规律.结果表明:在PET基材与SiO2膜层之间引入MgO过渡层后,SiO2/MgO/PET复合膜的结合力较SiO2/PET复合膜提高了80%以上;MgO过渡层的制备参数对SiO2/MgO/PET复合膜的结合强度有着重要影响,结合强度随本底真空度的增高而增大,随射频功率、氩气流量、溅射时间的增大而呈现先增大后减小的变化规律;4个制备参数对结合强度的影响程度由大到小依次是本底真空度、射频功率、氩气流量和溅射时间;4个制备参数较优的水平组合为本底真空度0.5×10-3Pa、射频功率250 W、溅射时间12 min、氩气流量20 mL·min-1.     

Luminescent Properties of Porous Si Passivated by Diamond Film and DLC Film

Surface passivation methods for porous Si (PS) surfaces, i.e., depositing diamond film or diamond-like carbon (DLC) film on PS surfaces, were attempted. Two emission bands, weak blue band and strong red band existed in the PL spectrum of diamond film coated on PS, were discovered by the photoluminescence measurements. The luminescent mechanism and stability were discussed. The results indicated that diamond film may stabilize the PL wavelength and intensity of PS, and therefore could become a promising passivation film of porous Si. The PL properties of PS coated by DLC films, including hydrogenated diamond like carbon (DLC:H) film and nitrogen doped DLC film (DLC:N) were also studied in this paper. The DLC films may stabilize the PL of PS, but the photoluminescent intensity was obviously weaker than that of diamond film coated PS.     

燃焰法沉积金刚石薄膜的实验研究

研究分析了燃焰法沉积金刚石薄膜时基片表面处理状态，燃烧气体流量比基片温度对薄膜成核密度、质量和晶体形态的影响。结果表明，在不同粒度的研磨粉研磨的基片表面上金刚石薄膜成核密度不同；燃烧气体流量配比对金刚石薄膜的质量影响很大；基片温度是影响金刚石薄膜晶体形态的一个重要因素。     

用发射天线式微波等离子体CVD装置沉积大面积金刚石薄膜

在国内首次研制成功了高气压发射天线式微波等离子体辅助化学气相沉积金刚石薄膜装置，用该装置成功地在３英寸的单晶硅衬底上沉积了Φ７０ｍｍ的金刚石薄膜。这一成果填补了国内空白，对我国金刚石薄膜研究领域的设备更新换代和开发应用具有重要意义。     

金刚石厚膜的制备及应用研究

用电子增强热灯丝ＣＶＤ（化学汽相沉积）方法制备出膜厚为０．１－２ｍｍ的金刚石厚膜，研究了金刚石厚膜的耐磨性和热导特性，用它制作了金刚石膜焊接刀具和半导体激光器用金刚石膜热沉。     

等离子体刻蚀处理对金刚石膜粘附性能的影响

采用直流等离子体射流ＣＶＤ法在ＹＧ８质合金基体上成功地合成了多晶金刚薄膜。通常基体表面经金刚石磨盘研磨、稀硝酸化学侵蚀脱钴预处理后，沉积的金刚石薄膜的的粘附性能仍不理想。本文首次采用原位的Ａｒ－Ｈ２等离子体射流对基体表面进行适当的轰击、刻蚀处理，显著粗化了基体表面，并使基体表面显微组织和化学成分发生重大变化，并且在合适的沉积工艺条件下，沉积的金刚石膜的粘附性能显著提高。借助ＸＲＤ、ＳＥＥＭ、ＴＥＭ