谐振腔式微波等离子体金刚石膜沉积室的研究

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术被认为是制备高质量金刚石膜的一种最重要的技术手段。但是金刚石膜制备技术的失衡造成了目前国内高品质金刚石膜制备技术水平处于停滞状态,致使国内对高品质金刚石膜的迫切需要一直得不到满足。为此,文章主要通过HFSS 软件对椭圆谐振腔式的微波等离子体的CVD 装置进行设计及对主要尺寸进 行优化,并通过相同条件下与圆柱谐振腔式的CVD 装置的对比,得出了椭圆谐振腔式微波等离子体CVD 装置优于圆柱谐振腔式CVD 装置这个结论。     

定向金刚石膜的合成及机理探索

采用热丝化学汽相淀积 (CVD) ,未用别的辅助措施 ,合成了 (10 0 )晶面的金刚石膜。结合CVD金刚石成核的微观过程 ,探讨了定向金刚石膜的形成机理。发现和研究了表面扩散对CVD金刚石成核的重要影响。     

CVD金刚石膜表面图形化加工技术的研究

首先用CVD法制备金刚石厚膜,接着在其表面利用氢等离子体辅助刻蚀,然后在铁薄膜的催石墨化作用下,对金刚石膜的表面进行了选择性的刻蚀.结果表明,在氢等离子体的辅助作用下,铁薄膜可以持续对CVD金刚石膜进行刻蚀;如果控制铁薄膜的形状和厚度,可以实现对CVD金刚石膜表面较精确的图形化刻蚀.该技术有望成为一种新的刻蚀金刚石膜的方法.     

CVD金刚石（膜）制备技术及应用进展

化学气相沉积（CVD）方法是金刚石（膜）制备的主流技术,经过多年的发展,已从最初的微米金刚石膜发展到纳米金刚石膜,至目前高质量的单晶金刚石,应用领域不断扩展。除了工业和民用领域外,纳米金刚石膜在MEMS／NEMs、生物医学的应用进展引起业界关注,其中大尺寸单晶金刚石的制备是推动这些应用的关键。本文分析了MPCVD金刚石成膜特点,讨论了现阶段CVD金刚石膜商业化推广应用的制约因素,展望了今后金刚石膜的发展前景。     

军用纳米金刚石膜的研究与应用综述

对金刚石膜(及类金刚石膜)与传统光学材料的特性作了比较,分析了美军对于金刚石膜军用光学应用的需求以及金刚石膜在现有高科技武器装备中的应用前景,介绍了研制纳米金刚石膜的关键技术问题(主要是CVD和PLD方法)以及国内外研究和应用现状。     

大面积光学级金刚石自支撑膜研究进展

大面积光学级金刚石自支撑膜的制备和加工是近年来在CVD金刚石研究领域的最重要的技术进展之一。综述了北京科技大学近年来在CVD金刚石膜光学应用领域的研究进展。给出了采用高功率直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)CVD工艺制备大面积光学级金刚石自支撑膜的研究结果，并报道了对所制备的光学级金刚石自支撑膜的光学、力学(机械)、热学和微波介电性能的最新研究结果。     

军用纳米金刚石膜的研究与应用综述

对金刚石膜(及类金刚石膜)与传统光学材料的特性作了比较，分析了美军对于金刚石膜军用光学应用的需求以及金刚石膜在现有高科技武器装备中的应用前景，介绍了研制纳米金刚石膜的关键技术问题(主要是CVD和PLD方法)以及国内外研究和应用现状。     

核化密度对硅上生长异质外延金刚石膜的影响

本文利用扫描电子显微镜及Raman谱等研究了Si（100）上异质外延金刚石膜的生长．金刚石膜是由微波等离子体CVD法制备的。实验结果表明核化密度对Si（100）上异质外延金刚石膜生长有重要的影响．过低或过高的核化密度都不可能形成异质外延金刚石膜。     

合成金刚石膜用的各种淀积技术的比较

合成工艺方式淀积的膜层质量和类型使用的基片/(需要核化 优点 缺点加强处理) 化学气相淀积(CVD):(1)热丝 厚度为1000— Si,Mo(用金 CVD 5000A的很薄的 刚石/SiC刻痕 金刚石膜,表面 以加强成核能 粗糙,不透明 力)(2)电子辅助 不透明,膜的 Si和高熔点 CVD 表面粗糙,表 金属(无) 示是成团的多 晶金刚石 等离子辅助CVD:(1)微波辅助 CVD(2)远控等离子 辅助CVD薄的透明金刚石膜,膜层表面粗糙公开发表的可供评价膜的质量的数据很少(3)采用空心阴 透明膜 极的PACVD 物理气相淀积(PVD):(1)离子束淀积 光滑透明的 i—C膜(2)双溅射束(3)…     

金刚石膜表面微结构红外增透性能研究

CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料，但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟，建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导，探讨了在具有微结构硅片表面，采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜，用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜（SEM）观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌，通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响，采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示，单面构筑微结构后，金刚石膜在8~12 μm波段的透过率可从70%提升至76%，说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。     

化学气相沉积光学级金刚石薄膜的研究进展

化学气相沉积（CVD））金刚石薄膜优异的光学性能在近几年得到了广泛的重视,关于它的研究也在近几年取得了较大的突破。综述了CVD金刚石薄膜的光学性能,着重从成核、生长和后期处理三个方面对光学级CVD金刚石薄膜的制备进行了讨论,并对今后的研究作了展望。     

黑色组织对直流电弧等离子体喷射金刚石自支撑膜光学、热学性能的影响

利用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法进行不同质量的金刚石厚膜的制备。金刚石膜用倒置荧光显微镜(OM)、高分辨电镜(HRTEM)、电子能量损失谱(EELS)、拉曼谱(Raman)进行表征,同时测量了不同质量金刚石膜的红外透过率和热导率。研究结果表明,黑色组织主要是金刚石膜中的夹杂物,成分主要是非晶碳和杂质氮。对于光学级透明金刚石膜,具有很高的红外透过率和热导率,黑色组织的存在明显降低了金刚石膜的质量,对金刚石膜的红外透过率和热导率的影响非常显著。     

薄膜取向性对金刚石紫外光探测器性能的影响

国际上一般采用任意取向的多晶薄膜作为探测级材料,所以电荷收集效率较低以至于灵敏度受到限制.本实验采用不同取向的多晶金刚石薄膜制作紫外光探测器,研究了薄膜取向性对探测器性能的影响,为进一步提高金刚石薄膜紫外光探测器的性能提供理论和实验依据.采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)法,获得了晶粒尺寸接近的不同取向的金刚石薄膜.通过微电子加工工艺制备了不同取向的金刚石薄膜紫外光叉指结构探测器.研究表明,探测器性能与金刚石薄膜晶粒取向密切相关,使用(100)取向薄膜所获得的探测器性能明显得到改善,在225 nm紫外光下的光电流-暗电流之比以及190～700 nm波长范围内的紫外/可见分辨率均优于其它取向.     

高质量CVD金刚石自支撑膜的连续激光损伤研究

利用HJ - 4型连续CO2 激光对金刚石膜进行了激光损伤阈值的研究,损伤后的金刚石膜用SEM和Raman进行了表征。研究结果表明,高质量CVD自支撑金刚石膜具有较高的 激光损伤阈值,金刚石膜抗连续激光损伤阈值的范围是在1. 15 ×106 ～2. 26 ×106W / cm2。金刚石膜激光损伤主要是由于热震损伤,其机制属于热- 力耦合机制。     

新型半导体光电材料—CVD金刚石

综述了近年来 CVD 金刚石作为新型半导体光电材料的研究进展。主要包括:p型、n 型掺杂 CVD 金刚石的制备和性能;CVD 金刚石的发光特性;由 CVD 金刚石制备的发光器件。指出了目前 CVD 金刚石工业也所急待解决的一些问题。