燃焰法CVD金刚石薄膜生长过程的实验研究

采用燃焰法在硅基片表面进行了金刚石薄膜沉积实验．介绍了用金刚石微粉研磨基片表面对金刚石成核及生长的影响．根据不同沉积时间基片表面的扫描电子显微照片，分析了金刚石薄膜的生长过程，得出了金刚石薄膜的生长过程是以岛状生长模式形成连续膜的结论．     

火焰法沉积金刚石薄膜的研究

1988年,日本学者Hirose[1]首次用O_2/C_2H_2火焰法在大气条件下沉积出金刚石薄膜,立即引起世界各国的极大兴趣。本文用O_2/C_2H_2和O_2/C_3H_8火焰在Ti-6Al-4V合金衬底上成功地沉积出金刚石薄膜。图1是喇曼光谱分析结果。在1333cm~(-1)处出现一条很尖锐的金刚石特征喇曼峰,1552cm~(-1)为无定型碳的喇曼峰,其强度很弱,表明非金刚石相含量极少。金刚石喇曼峰     

采用石墨碳源沉积金刚石薄膜

采用固相石墨为碳源，使用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法，在Si(111)上沉积高质量的金刚石薄膜。研究了在气相碳源浓度处于不饱和状态时，沉积气压和石墨温度对生长速率的影响。利用SEM，XRD，红外光谱分析薄膜表面形貌和质量。结果表明高质量的金刚石薄膜可在H2激发而生的封闭的等离子体气氛下合成，高的有沉积气压和石墨温度会导致高的气相碳源浓度，从而有利于提高薄膜的生长速率，而低的气相碳源浓度有利于沉积薄膜的质量的提高。     

微波CVD法合成金刚石薄膜的生长规律及薄膜品质分析

阐述了微波等离子化学气相沉积方法合成金刚石薄膜的生长规律，并对薄膜品质作了分析，指出加强基板预处理，提高工艺参数控制精度是决定薄膜品质的关键因素。     

金刚石薄膜的低温沉积

采用乙醇和氢气作为工作气体，利用微波等离子体化学气相沉积法在较低的沉积温度下制备了金刚石薄膜，用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱研究了薄膜的结构和性质。结果表明：在450℃的基片温度下，利用乙醇和氢气在优化的工艺条件下可得到具有微晶结构的金刚石薄膜。     

采用石墨碳源沉积金刚石薄膜

采用固相石墨为碳源,使用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,在Si(111)上沉积高质量的金刚石薄膜.研究了在气相碳源浓度处于不饱和状态时,沉积气压和石墨温度对生长速率的影响.利用SEM、XRD、红外光谱分析薄膜表面形貌和质量.结果表明高质量的金刚石薄膜可在H2激发而产生的封闭的等离子体气氛下合成,高的沉积气压和石墨温度会导致高的气相碳源浓度,从而有利于提高薄膜的生长速率,而低的气相碳源浓度有利于沉积薄膜的质量的提高.     

在室温下用射频等离子体化学蒸汽沉积法沉积类金刚石薄膜

本文介绍室温下利用100kH_z 频率的等离子体化学蒸汽沉积类金刚石(DLC)薄膜的方法.等离子体形成的气体是氢气(H_2)和甲烷(CH_4)的混合物.实验成功地在不同的衬底上形成了高质量的类金刚石薄膜。利用红外吸收谱分析了薄膜的结构,对高质量薄膜获得的机理也作了探讨.     

金刚石薄膜的低温沉积研究

采用微波等离子体辅助化学气相沉积法成功地在２８０～４４５℃沉积了金刚石薄膜。发现低温沉积的金刚石薄膜的形核密度随着温度的降低可得到极大提高；表面粗糙度随着温度的降低可得到大幅度的降低。     

微波CVD法合成金刚石薄膜生长机理分析

探讨了微波等离子体ＣＶＤ法合成金刚石薄膜的生长机理，指出等离子体中ＣＨ３，ＣＨ２，Ｈ的含量是决定薄膜品质的关键因素。     

金刚石薄膜的低温沉积

采用乙醇和氢气作为工作气体,利用微波等离子体化学气相沉积法在较低的沉积温度下制备了金刚石薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱研究了薄膜的结构和性质.结果表明:在450 ℃的基片温度下,利用乙醇和氢气在优化的工艺条件下可得到具有微晶结构的金刚石薄膜.     

燃焰法CVD金刚石厚膜制备工艺研究

用燃焰法进行了金刚石厚膜的沉积实验，制备了厚度约０．６ｍｍ的金刚石厚膜．用扫描电镜观察了金刚石厚膜的生长过程，研究了生长工艺．     

表面覆盖氮化硼膜的金刚石膜的场发射特性

利用热丝化学气相沉积（HFCVD）方法在Si衬底上生长了4μm厚的金刚石膜,然后利用射频磁控溅射方法在金刚石膜上沉积了100nm厚的六角氮化硼（h—BN）薄膜．在超高真空系统中测试了覆盖氮化硼（BN）薄膜前后金刚石膜的场发射特性,结果表明覆盖BN薄膜后的金刚石膜的场发射特性明显提高,开启电场由14V／μm升到8V／μm．F—N曲线表明,覆盖BN薄膜后的金刚石膜在强电场区域的场增强因子有所降低,这可能归因于场发射点随着电场的增强而改变．     

Preparation and Characterization of High Quality Diamond Films by DC Arc Plasma Jet CVD Method

OneoftheimpoftantprogressesinCVDdiamondresearchesisthepreparationofopticalgradetransparentdiamondfilmsinrecentyears[l-2].ThephysicalandchemicalpropertiesofthesefilmsarenearlythesameasthatofthenaturaltypeIladiamond,soopticalgradediamondfilmshavepotent...     

焰熔法生长单晶体燃烧室内温度分布研究

以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了燃烧室内温度在焰熔法生长单晶体过程中的分布特征。结果表明,在O2的质量流量在中心处和外侧分别为5.6×10-5kg/s和2.0×10-5kg/s,H2的质量流量为6.0×10-6kg/s的条件下,炉膛中心的最高温度为3 007 K,金红石晶体的生长位置在距喷嘴86 mm处,晶体所能生长的最大直径为10 mm。在距炉膛入口120 mm的内炉壁的最高温度可达1 540 K,需提高此区域内耐火层中刚玉粉的质量分数以提高炉壁的耐火度。     

金刚石的习见晶态

晶体的形态既决定于其结构和结晶热力学条件,也受生长动力学所控制。天然金刚石各种晶态的形成,是晶体生长、溶解、解理等一系列因素反复作用的结果。     

金刚石薄膜场发射述评

介绍了金刚石薄膜的场发射机理,从理论和实验上分析了改进其场发射特性的观点和方法,结果证明:减小金刚石晶体尺寸以及在金刚石薄膜中掺杂一定量的杂质原子有助于改善金刚石薄膜的场发射性能.     

偏流对金刚石膜生长的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,偏流对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman、SEM等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

新型金刚石薄膜场电子发射的特性

介绍了用微波CVD法制备的一种新型低阈值电压大电流密度金刚石薄膜场发射冷阴极,阈值电压低于1.09 V/μm,场发射电流密度高达418 mA/cm²,这是目前文献中报道的最好结果之一.文中还探讨了金刚石薄膜场电子发射机制.