低压气相沉积金刚石薄膜研究

低压气相沉积金刚石薄膜研究霍万库,李惠琪,李惠东（山东矿业学院）胡灼源,傅珍泰,刘福民（泰安市金属材料表面处理中心筹建处）金刚石是碳的一种同素异形体,人们很久以前就试图用石墨来直接制取金刚石。１９５５年,美国通用电器公司在世界上首次用高温高压方法成功...     

化学气相沉积氮化钛薄膜的研究

氮化钛薄膜材料具有优良的性能,应用广阔,总结了化学气相沉积制备氮化钛薄膜的方法和原理,介绍了化学气相沉积在制备氮化钛方面的应用现状和研究成果,分析了各种化学气相沉积方法的优势。     

化学气相沉积碳化硅薄膜的研究

在较低温度（１３６０℃）下采用化学气相沉积法分别在单晶硅和单晶碳化硅基体上成功地生成多晶和单晶碳化硅膜。用氢气作为载体，反应气相为硅烷为甲烷。当温度低于１３００℃时，生成膜的质量明显降低，易于脱离基体。１３６０℃温度下沉积生成的碳化硅膜与基体附着力强，不易被磨擦掉。ＸＲＤ和ＩＲ分析表明生成的ＳｉＣ膜为六方结构型的ａ－ＳｉＣ。运用同位素１２Ｃ和１３Ｃ进行了在Ｓｉ１２Ｃ单晶基体上外延生长Ｓｉ１３Ｃ膜层     

硼掺杂金刚石薄膜电极上水杨酸的电化学行为

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析中的理想电极材料。以水杨酸(SA)为目标物,利用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对BDD电极上SA的电化学行为进行了研究。结果发现,SA的电化学过程有两个氧化峰,没有还原峰,氧化还原反应为不可逆反应。在低电势下出现的氧化峰电流正比于扫描速率的平方根,具有良好的线性关系,表明不可逆的氧化反应过程中扩散步骤为反应的控制步骤。电极/溶液界面的结构可以用R(QR)的等效电路拟合,当电极电位从开路电位(OCP)提高到2.5 V时,电荷转移电阻Rct从5.137×105Ω·cm2降低到4.171×102Ω·cm2,说明电极电位的增加能够加快氧化反应的进行,可以提高电催化反应速率大小。     

硼掺杂金刚石薄膜电极上水杨酸的电化学行为

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析中的理想电极材料。以水杨酸(SA)为目标物,利用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对BDD电极上SA的电化学行为进行了研究。结果发现,SA的电化学过程有两个氧化峰,没有还原峰,氧化还原反应为不可逆反应。在低电势下出现的氧化峰电流正比于扫描速率的平方根,具有良好的线性关系,表明不可逆的氧化反应过程中扩散步骤为反应的控制步骤。电极/溶液界面的结构可以用R(QR)的等效电路拟合,当电极电位从开路电位(OCP)提高到2.5 V时,电荷转移电阻Rct从5.137×105Ω·cm2降低到4.171×102Ω·cm2,说明电极电位的增加能够加快氧化反应的进行,可以提高电催化反应速率大小。     

低压化学气相沉积制备掺硼碳薄膜及其表征

以BCl3和C3H6分别作为低压化学气相沉积制备掺硼碳材料的硼源和碳源,采用热壁化学气相沉积炉,于1 100℃在碳纤维基底上制备了掺硼碳薄膜.采用扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对样品作了表征.结果表明:产物表面光滑,断面呈细密的片层状结构,产物由B4C和石墨化程度较高的热解碳组成.采用掺硼碳薄膜中含有15%(摩尔分数,下同)硼.硼原子化学键结合状态共有5种,分别是:B4C的中的B-C键,硼原子替代固溶在类石墨结构中形成的B-C键,BC2O和BCO2结构中B-C键和B-O键的混合态,以及B2O3中的B-O键.其中超过40%的硼原子以替代固溶的形式存在于热解碳的类石墨结构中.     

化学气相沉积金刚石膜的工程应用

文章是一篇关于化学气相沉积金刚石膜在工程应用方面的简要闸述.由文中引用的应用实例可见,从机械加工用的刀具到地质勘探用的钻头,从拉抜模具到口腔修复等工程技术领域都有它的用武之地.实际应用结果显示,采用化学沉积金刚石膜不仅成本低廉,而且易于实现批量生产,市场前景极佳,工件表面的金刚石涂层可增强工具的耐磨损能力,使其使用寿命...     

用等离子化学气相沉积工艺制备Al2O3薄膜

以乙酰丙酮铝Ａｌ（ａｃａｃ）３为前驱体用等离子化学气相沉积工艺在玻璃、石英、Ｓｉ（１００）和Ｎｉ等底材上沉积出了Ａｌ２Ｏ３薄膜。所获得的沉积膜或无碳、透明、致密（平均３．８ｇ·ｃｍ＾－３），或为透明致密的硬质（硬度Ｈｋ达２３７０）涂层。研究了各种实验参数对沉积速率、薄膜组成及膜层硬度的影响，认为偏压是具影响的参数。     

微波等离子体化学气相沉积工艺对透明金刚石膜质量的影响

在自制的２４５０ＭＨｚ／５ｋＷ不锈钢谐振空型微波等离子体学气相沉积装置中研究了基片预处理和工艺参数对微波等离子体化学气相沉积金刚石膜质量的影响,研究了提高成核密度和沉积速率的方法,用ＳＥＭ,ＸＲＤ,ＦＴＩＲ,Ｒａｍａｎ和ＡＦＭ分析了金刚石膜的质量,结果表明：用纳米金刚石粉研磨单晶基片,在沉积气压６．０ｋＰａ,ＣＨ４／Ｈ２的体积流量比为０．７５％时,可 出红外透光率达６８％,表面粗糙度为１１４．１０     

常压化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的沉积工艺及薄膜均匀性

利用常压化学气相沉积法在浮法玻璃表面制备了二氧化钛薄膜。研究了水蒸气、氧气含量和衬底温度以及反应器与衬底的距离对薄膜制备过程中沉积速率的影响。结果表明:当水蒸气质量浓度为50mg/L。氧气含量为总气体流量的8%时,薄膜的沉积速率可达30nm/s,随着衬底温度从300℃升到600℃,薄膜的沉积速率从15nm/s增加到30nm/s;然而随着反应器与衬底的距离从2mm增加到12mm,薄膜的沉积速率从30nm/s降到10nm/s,但大面积薄膜层的厚度差从10nm降低到2nm,薄膜比较均匀。     

喷涂距离对APCVD制备的TiN薄膜性能的影响

以TiCl4和NH3为原料,用常压化学气相沉积法在玻璃基板表面沉积得到了TiN薄膜.采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、电阻仪、紫外-可见光谱仪等研究了喷涂距离(输入TiCl4管道末端到基板之间的距离)对沉积的TiN薄膜的结晶性能和表面形貌,以及薄膜的电学性能和光学性能的影响.结果表明:当喷涂距离为5cm和10cm时,玻璃基板表面形成电阻较高、反射率较低的较疏松薄膜.当喷涂距离增加到13cm和15cm时,可以得到结晶良好、低电阻、高反射、致密的TiN薄膜.当喷涂距离进一步增加到20cm以上,得到的薄膜的电阻率随之升高而反射率下降.对喷涂距离对薄膜性能的影响机理进行了分析,认为喷涂距离的变化会影响扩散到达并吸附在基板表面的反应物分子数量比例,进而影响沉积薄膜的性能.     

金刚石膜的制备和高取向生长

金刚石膜是最近世界上研究最广泛的材料之一。在本文中，简要介绍了低压化学气相沉积金刚石薄膜的合成技术及高取向生长，并对存在的一些问题进行了分析和讨论。     

等离子体化学气相沉积法合成石英玻璃

用高频等离子体作为热源,采用化学气相沉积法合成了石英玻璃样品.实验分别使用02和空气作为等离子体电离气体和冷却保护气体,改变等离子体电离工作气体种类时,等离子体火焰长度和石英玻璃沉积温度变化较大,而灯具冷却保护气体的改变对等离子火焰长度和石英玻璃沉积温度的影响不大.当等离子体电离气体和灯具保护气体均为O2时,等离子体火焰长度为12cm,石英基体温度为1 300℃,当等离子体电离气体和灯具保护气体均为空气时,等离子体火焰长度可达24cm,石英基体温度升高到l 840℃,可确保气相沉积过程进行,合成的石英玻璃在波长190nm处光透过率达84%,羟基含量3.5×10-6,可达到全光谱透过的要求.     

化学气相沉积法生长透明硒化锌多晶

采用化学气相沉积(CVD)法,在Zn-Se-Hz-Ar体系中生长了用于红外光学窗口的ZnSe透明多晶体。测定了ZnSe样品的XRD谱和红外透过光谱,用光学显微镜观察了样品的显微形貌;讨论了CVD工艺中生长参数对ZnSe晶体质量的影响。研究结果表明：通过优化的生长工艺,生长温度在500～750℃,压力在100～1500Pa的范围内,可以制备出高质量ZnSe多晶体;在8～12μm波段范围内,其红外透过率达70％以上。     

低温APCVD法制备氮化硅薄膜

本实验用常压化学气相沉积法（ＡＰＣＶＤ）在平玻璃基板上沉积了氮化硅薄膜,研究了基板温度、反应气体比例,热处理等对氮化硅薄膜制备的影响,发现在７００℃以下,ＮＨ３／ＳｉＨ４流量比例为１５／１时制得较纯的氮化硅薄膜,比常规ＡＰＣＶＤ法制备温度低大约１５０℃。     

基板温度对常压化学气相沉积法制备TiO2复合薄膜性能的影响

以Ti(OC3H7)4为先驱体,SnO2:F镀膜玻璃为基板,采用常压化学气相沉积法制备了TiO2/SnO2:F复合薄膜.用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见-近红外透射光谱等手段对样品的物相和性能进行了研究.结果表明:金红石相的SnO2:F底膜促进了TiO2金红石相的形成;当基板温度为480 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜出现针状结构,但随着基板温度继续升高,针状结构消失.样品的可见光透过率随基板温度而变化,其值为60%～90%,基本满足建筑物的采光要求.当基板温度为530 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜的光催化性能最好.