类金刚石膜的结构与性能研究

用激光Ｒａｍａｎ谱和ＸＲＤ谱对用直流－射频等离子体化学气相沉积法制备的类金刚石膜的结构进行了分析，并研究了工艺参数对膜的沉积速率，内应力和直流电阻率的影响，结果表明，类金刚石膜是由ｓｐ＾２和ｓｐ＾３键组成的非晶态碳膜，当负偏压高于３００Ｖ时，膜中ｓｐ＾３／ｓｐ＾２键的比值随负偏压的升高而降低，类金刚膜的沉积速率与负偏压Ｖｂ的成正比，膜内存在１～４．７ＧＰａ的压应力，随负偏压的升高而降低，膜的电阻率     

a—C：H（N）类金刚石薄膜的结构及内应力分析

采用射频等离子增强化学气相沉积法制备出a－C：H（N）类金刚石薄膜，用X射线光电子能普、红外吸收光谱和慢正电子湮灭谱研究了薄膜的结构，用弯曲法测定了薄膜的内应力。随着混合气体中N2的含量从0增加到75％，薄膜中N量可增加到9．09％（摩尔分数），N原子与C原子以C－N，C＝N和C≡N键的形式结合，薄膜中的缺陷密度随含N量而增加，而薄膜的内应力则随着薄膜中N含量的增加而单调降低。     

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...     

a-C∶H(N)类金刚石薄膜的结构及内应力分析

采用射频等离子增强化学气相沉积法制备出a-C∶H(N)类金刚石薄膜, 用X射线光电子能谱、红外吸收谱和慢正电子湮灭谱研究了薄膜的结构, 用弯曲法测定了薄膜的内应力. 随着混合气体中N2的含量从0增加到75%, 薄膜中含N量可增加到9.09%(摩尔分数), N原子与C 原子以―C-N, CN和C≡N键的形式结合. 薄膜中的缺陷密度随含N量而增加, 而薄膜的内应力则随着薄膜中N含量的增加而单调降低.     

CVD金刚石薄膜的制备方法及应用

对现在的化学气相沉积金刚石薄膜的方法和金刚石薄膜在器件中的应用进行介绍和评论。     

类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备技术与各种特性

类金刚石薄膜等硬质碳膜具有许多优异特性,其开发研究已引起人们的极大关注.文章就类金刚石薄膜和金刚石薄膜的最新制备方法与各种特性进行了解说.     

荷能粒子在类金刚石膜形成中的应用

类金刚石膜由于其优异性能和广泛应用已引起越来越多的研究兴趣。尽管各种化学和等离子体辅助ＣＶＤ和ＰＶＤ技术已用来沉积类金刚石膜（ＤＬＣ膜）,但其形成机理仍不清楚。本文通过分析荷能离子的作用,应用热峰效应和离子刻蚀效应来解释ＤＬＣ膜的形成。     

硬质合金刀具类金刚石涂层的摩擦磨损性能

以等离子体化学气相沉积技术在硬质合金刀具表面制备了类金刚石(DLC)涂层.研究了DLC涂层刀具和无涂层刀具的硬度,不同载荷、不同转速下两种刀具的摩擦磨损性能,以及在水润滑和油润滑条件下DLC涂层刀具的滑动摩擦行为.结果表明,DLC涂层刀具的平均硬度为2 099.9 HV,比无涂层刀具提高了48.3%;DLC涂层刀具的摩擦因数明显低于无涂层刀具,其磨损率随着载荷的增加而增大,随转速的增大而减小;油润滑比水润滑能更有效减缓摩擦作用.     

类金刚石薄膜在模拟体液中的电化学阻抗

利用双放电腔微波等离子体源全方位离子注入设备,分别采用等离子体增强化学气相沉积技术、等离子体源离子注入和等离子体增强化学气相沉积复合技术两种工艺对医用3161,不锈钢进行类会刚石薄膜表面改性。利用电化学阻抗谱法考察了两种工艺制备的类金刚石薄膜在模拟体液中的抗腐蚀性能。结果表明：与采用等离子体增强化学气相沉积技术制备的类金刚石薄膜相比,在72h的浸泡时间内,采用等离子体源离子注入和等离子体增强化学气相沉积复合技术制备的类金刚石薄膜防腐蚀性能明显增高,腐蚀阻抗较高,碳注入层可有效抑制溶液渗入薄膜和基体之间的界面,起到了腐蚀防护层的作用。动电位极化测试表明：采用复合技术制备的类金刚石薄膜在模拟体液中的腐蚀倾向性更低,钝态稳定性更好。     

MPCVD法制备金刚石薄膜工艺研究

金刚石作为一种碳单质,是石墨、富勒烯及碳纳米管等的同素异形体。凭借其特殊的晶体结构,具有极低摩擦系数、热膨胀系数及极高硬度、导热性能、禁带宽度、声音传播速度等物理性能。文章综述了MPCVD法制备金刚石薄膜的机理及各表征方法的原理和用途,论述了MPCVD法制备金刚石薄膜工艺的研究进展,分别分析了气压、微波功率、气体流动方式、基体温度及氮掺杂等因素对沉积金刚石薄膜质量的影响。以上工艺参数对金刚石薄膜性能具有一定影响,在生产过程中需选择最佳参数以制备出质量较好的薄膜。最后论述了金刚石薄膜在生物医学领域的应用前景及目前亟待解决的技术难题。在钛合金表面涂覆一层金刚石薄膜可赋予钛合金高硬度、耐磨蚀等性能,且其具有良好的生物相容性,在生物医学领域将具有广阔的应用市场,但由于膜层内应力较大使得金刚石薄膜与基体结合较差,这也是目前亟待解决的问题。     

金刚石薄膜的快速沉积及成膜研究

本文采用直流电弧等离子体喷射法制备金刚石薄膜,对其进行了拉曼光谱及扫描电镜分析.并介绍了几种实验中常见的晶形.最后对金刚石的形成过程作了初步探讨.     

金刚石表面气相外延单晶金刚石薄膜新技术

用氢气、丙酮蒸汽为源气体,通过微波增强的化学气相沉积方法,实现了在金刚石表面气相外延生长单晶金刚石薄膜。并通过扫描电镜(SEM)、显微激光喇曼光谱及反射电子衍射(RED)分析,初步完成了对单晶外延金刚石薄膜的品质鉴定。从外延形貌照片中观察到了外延生长台及生长螺线。着重叙述外延生长金刚石薄膜的试验方法及其关键。     

金刚石/氧化锌透明异质结的研制

利用化学气相沉积和磁控溅射方法制备了透明金刚石薄膜／氧化锌异质结。首先,在金刚石单晶表面外延生长1层透明p型半导体金刚石薄膜,然后在金刚石薄膜上利用反应磁控溅射方法制备出n型透明氧化锌半导体薄膜;进而利用溅射、光刻等方法制备出欧姆接触电极,获得了金刚石／氧化锌透明异质pn结。该结呈现典型的二极管伏安特性曲线,开启电压为1．0V。在500～700nm波长范围内,该结的透过率达到20％。     

微波等离子CVD法在石英玻璃上生长金刚石薄膜

用X射线衍射、Raman谱和光电子能谱对石英玻璃上的金刚石薄膜进行分析,对于难用化学气相沉积在玻璃上生长金刚石薄膜的原因提出了一种解释.     

医用不锈钢表面沉积类金刚石薄膜的电化学腐蚀性能研究

医用316L不锈钢植入物植入体内后,体内环境可导致其产生腐蚀和Ni离子的析出。利用双放电腔微波等离子体源全方位离子注入设备,采用等离子体源离子注入(plasmasourceionimplantation,PSII)和等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposi tion,PECVD)复合工艺在医用316L不锈钢表面沉积类金刚石薄膜,进行表面改性,以提高其在模拟体液环境中的腐蚀阻抗。扫描电子显微镜和原子力显微镜观察发现,薄膜由纳米粒子构成,膜层连续光滑。电化学腐蚀测试表明:采用PSII+PECVD复合工艺制备的类金刚石薄膜与316L不锈钢改性体系在(37±1)℃的Troyde’s模拟体液中的自腐蚀电位约为120mV,体系的击穿电位超过1.9V,与基体316L不锈钢相比,其热力学稳定性与抗腐蚀性能得到增强,改性效果优于单独的PECVD工艺。     

类金刚石膜的性能、制备及其应用

类金刚石膜是无定形碳中含sp3键的亚稳态结构.由于它的组成、光学透过率、硬度、折射率和在化学腐蚀剂中的惰性以及抗摩擦性能十分相似于金刚石,其应用领域不断被拓宽,因此对类金刚石的研究也日益成为热点.本文介绍了类金刚石的性能、制备类金刚石膜的物理气相沉积和化学气相沉积方法,概括了类金刚石膜在机械、电磁学、光学、医学以及其它领域的应用,最后指出了类金刚石膜的研究现状及其发展趋势.     

单晶金刚石膜与多晶金刚石膜的制备工艺及性能

本文主要介绍了用微波等离子体化学气相沉积法(以下简称MP CVD法)以甲醇-氢气混合气和丙酮-氢气混合气为源气体,分别以单晶硅的(111)面和人造金刚石的(100)面为衬底材料,制备出了面积为20mm×20mm厚为10μm的多晶金刚石膜和面积为1.0mm×1.0mm厚为5μm的单晶金刚石膜。通过试验发现,源气体配比和衬底温度对薄膜质量起决定性作用。另外,衬底在反应腔中的位置对薄膜的生成也有很大影响。单晶金刚石膜制备过程中衬底金刚石的晶体取向与金刚石薄膜的生长及质量有密切的关系。在金刚石的(100),(110)和(111)面上分别获得了单晶金刚石膜和金刚石多晶粒子。选用扫描电镜、显微激光拉曼、反射电子衍射对多晶金刚石膜及单晶金刚石膜的性能进行了测试。     

CVD法生长金刚石晶粒的形态

用ＳＥＭ研究了ＣＶＤ法生长金刚石晶体形态，观察到了单晶立方八面体、双晶立方八面体和两种不同形态的二十面体。晶粒上的三角形晶面多为凹坑，电有晶面上分层发育的晶层。在二十面体中，还直接地发现了倾角间隙，对于ＣＶＤ法生长的金刚石晶粒这些都是首次观察到，此外还首次观察到其它几种立方多面体晶形。