双偏压辅助HF-PECVD沉积纳米金刚石薄膜工艺参数的AFM分析

采用双偏压辅助热丝一等离子增强化学沉积系统制备了纳米金刚石薄膜.采用AFM、SEM、Raman等考察了不同工艺条件对纳米金刚石薄膜形貌、粗糙度、内部结构等的影响.结果表明,热丝温度降低,所形成薄膜的晶粒尺寸变大,薄膜表面高低起伏较大,粗糙度也随之增大;随着射频输出功率的增大,等离子体轰击基底的能力增强,但过大的功率会使构成薄膜的晶粒变大;随着偏压的不断增大,氢离子体对薄膜表面的刻蚀程度逐渐增大,从而有利于形成纳米金刚石薄膜.     

大尺寸优质金刚石单晶的生长

由于基本解决了晶种法生长金刚石大单晶的若干技术问题,在我国首次生长出尺寸达3.2mm、重40mg 的优质金刚石单晶。     

金刚石薄膜压力传感器的研究

金刚石的许多性质使它成为微结构为器件的优异材料。现已证明金刚石薄膜有压阻效应,这个性能打开了金刚石薄膜在压力传感器领域的应用,研究了金刚石薄膜的欧姆接触,热敏特性和压阻特性,研究表明金刚石薄膜可制成适于高温工作的传感器。     

高速钢基体表面金刚石涂层研究的进展

高速钢衬底上生长金刚石非常困难.分析了高速钢衬底上生长高质量金刚石涂层的不利因素,综述了国内外消除不利因素所采取的措施和研究趋势,比较了预处理方法和沉积温度对金刚石涂层质量的影响,并在此基础上提出了低温条件下在高速钢刀具表面制备高质量金刚石涂层的新方法.     

Growth of Diamond Film by Hot-filament CVD and Its Interface Research

1.IntroductionRecently,progress of vapour phasegrowth of diamond fihn under non-equilib-rium reaction condition has shown theprospect of its commercial production in re-spect of effectiveness and economy.Theprocess proceeds in the thermodynamical     

纳米金刚石颗粒的长大实验研究

本文研究了炸药爆轰合成的纳米金刚石粉的小颗粒在高温 (～ 10 0 0K)和高压(5 2GPa)条件下的长大行为。将纳米金刚石粉放入特制的模具中压制成小圆片 ,将纳米金刚石小园片相互叠加起来放入钼套中 ,压实。然后将钼套置于石墨套中再放到叶蜡石块中 ,于高温高压下进行长大实验。实验结果表明 :在此高温高压条件下 ,纳米金刚石粉没有石墨化 ;纳米金刚石粉的纳米颗粒长大 ,可长成 1微米尺寸的金刚石颗粒 (温度为 10 0 0K左右 )。这一现象表明 ,纳米金刚石颗粒表面的活性使得它可以在较低的温度长成较大的金刚石颗粒     

我国人造金刚石用石墨材料的研究

石墨材料是人工合成金刚石的直接原料.回顾我国人造金刚石用石墨材料的发展历程,介绍目前金刚石工业专用石墨材料的种类、制备工艺及其相关性能.同时,概要介绍掺杂石墨和采用其他种类石墨材料合成金刚石的研究进展,并对今后人造金刚石用石墨材料的发展进行了展望.     

金钢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A1N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，为了改善金刚石与基材的结合强度，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．     

热丝法化学气相沉积金刚石系统温度分布与薄膜生长关系研究

对热丝化学气相沉积金刚石薄膜系统内的三种传热方式（传导、对流和辐射）进行了比较分析,数值计算了气相空间温度分布和衬底表面二维温度分布。采用热丝化学气相沉积工艺制备了金刚石薄膜,扫描电镜结果显示金刚石薄膜在不同生长区域呈现出与温度分布相关的微观结构与形貌。     

钼片上CVD金刚石膜的界面研究

借助金相显微镜，ＳＥＭ、ＥＤＸＡ对钼片上ＣＶＤ金刚石膜的界面形貌和成分进行了研究，对比了加磁场与不加磁场所沉积的金刚石膜的横民面形态特征，结果表明：加磁场与否在ＣＶＤ金刚石膜和钼基体之间均存在数μｍ厚的Ｍｏ２Ｃ中间层，它呈细小柱状昌方式生长，该层以下的钼基体发生了再结晶细化；加磁场沉积的金刚石膜较致密，（显微）空隙数量较小、金刚石颗粒尺寸较小、金刚石膜背面粘附较多的Ｍｏ２Ｃ聚集物。压痕试验法评定的     

Analysis of the Phenomena of Diamond Synthesis by Seeding with Diamond

Synthesizing diamond single crystal by diamond seed particles which were electroplated with nickel film as catalyst under high pressure and high temperature （HPHT） was described. The microstructure of nickel film after synthesis and morphology of grown diamond were investigated by means of X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The phase structure in nickel film were graphite, NiC, Ni, and diamond structure hadn＇t been found. A lot of recrystallized graphite pits appear in interface between the inner surface of nickel film and the surface diamond. It is shown that the new-grown diamond was developed epitaxially on the crystal planes of seeds. Also, the new-grown diamond grew by two-dimensional nucleation and by a layer growth mechanism. The growth process of crystal was microaggregate→step→expansion→new crystal layers, and the flat growth interface transformed into a cellular interface at the same time.     

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。     

纳米级类金刚石梯度膜机械特性研究

本文采用非平衡磁控溅射及等离子体源离子混合注入方法在奥氏体不锈钢 1Cr18N9Ti基体上制备N TiN Ti(N ,C) DLC梯度涂层。采用原子力显微镜 (AFM)及喇曼光谱等手段观察分析梯度膜的显微组织与相组成 ,同时采用了纳米压入技术评定膜层的力学性能。实验结果表明 ,采用此方法制备的金刚石膜组织致密 ,性能良好     

用纳米石墨作碳源在Fe粉作用下合成金刚石的研究

在国产 6× 12 0 0吨铰链式六面顶压机上 ,以Fe粉为触媒 ,在 5 1GPa和 95 0K～ 14 2 0K的条件下 ,首次用纳米石墨进行了金刚石的合成实验。实验结果表明 :约在 12 5 0K～ 1330K的高温范围内 ,有金刚石生成 ,颗粒大小在 5～ 2 0 μm左右 ,呈球形和块状。初步探讨了用纳米石墨合成金刚石能降低合成温度的原因     

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。     

温度梯度法合成金刚石大单晶的研究进展

介绍了金刚石大单晶的温度梯度法合成技术,详细综述了影响金刚石晶体形貌、晶体品质以及生长速度等相关因素的最新进展,简要叙述了掺杂对金刚石晶体晶形、性能的影响,最后指出了温度梯度法合成金刚石大单晶的发展方向。     

燃焰法沉积高质量金刚石厚膜的研究

研究了气体流量比（Ｏ２／Ｃ２Ｈ２）对燃焰法沉积金刚石厚膜的影响,并以约５０μｈ的较高速率沉积出了均匀、致密呈淡黄色透明状的高质量金刚石厚膜。     

聚焦离子束加工单晶体金刚石刀具实验研究

作为超精密切削加工刀具的理想材料,单晶体金刚石材料的加工制造方法直接决定了刀具切削加工表面的精度和质量.由于金刚石材料具有明显的各向异性,在传统的金刚石刀具机械刃磨法中需要综合考虑制备工艺和刀具性能的协同关系,主要包括不同晶面表现出显著的物理机械性能差异、不同晶向存在显著的难磨和易磨方向等.本文针对聚焦离子束(FIB)技术加工金刚石刀具的过程中,金刚石材料性质对聚焦离子束加工质量、加工效率的影响规律等关键工艺开展了研究.研究发现,与传统的机械刃磨法相比,聚焦离子束加工是基于高能离子束的轰击溅射实现材料的去除,聚焦离子束加工中存在的级联碰撞现象显著弱化了金刚石材料各向异性的影响.     

表面镀钛对金刚石薄膜场发射特性的影响

利用等离子体化学气相（MWPCVD）沉积法在Si（100）面上沉积了金刚石薄膜,采用SEM、AFM、XRD、Raman、XPS等方法对薄膜的结构及表面形貌进行了分析。为提高薄膜的场发射性能,在金刚石表面溅射了金属Ti,对比金刚石薄膜、金刚石／金属Ti复合薄膜的场发射性能,结果表明,金刚石／金属Ti薄膜的发射电流密度更大,且随着电场的增加电流密度急剧增加,开启电场低,约为3V／μm,当电场为25V／μm时发射电流密度可达到1400mA／cm2,并在机理上进行了一些探索,对金刚石／金属复合结构薄膜的场发射性能研究有重要意义。     

金刚石膜辐射探测器的研究进展

阐述了金刚石作为激发材料在辐射探测器中的应用范围,比较了硅、化学气相沉积(CVD)金刚石膜和天然金刚石作为探测器用激发材料的性能优劣,介绍了CVD金刚石膜辐射探测器的原理和结构,综述了金刚石辐射探测器的国内外研究进展,展望了CVD金刚石膜辐射探测器的应用前景.