MPCVD金刚石膜的品质对其在K-Ka波段微波介电性能的影响

针对MPCVD金刚石膜K-Ka波段(18～40 GHz)微波电子器件领域的应用需求,以及探索金刚石膜介电性能与品质之间的关系的需要,制备了5个金刚石膜样品,并建立了一套K波段分体圆柱谐振腔微波介电性能测试装置。使用Raman光谱表征金刚石膜质量,采用K波段分体圆柱谐振腔测量金刚石膜的介电性能,并与Ka波段的结果进行比较。结果表明,不同品质的样品介电损耗在3.8×10~(-5)～76.8×10~(-5)范围内,且介电损耗与Raman半峰宽密切相关。同时,高品质金刚石膜K波段介电损耗高于Ka波段,而低品质的则呈现相反的结果。这是由于高品质金刚石膜介电损耗主要由导电性引起,而低品质金刚石膜内较高的缺陷密度导致单声子声学振动吸收和瑞利散射较大。     

SAW器件用金刚石膜的制备工艺研究

针对声表面波( SAW)器件对金刚石膜的要求,采用石英钟罩式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置,研究了不同气体体系对金刚石膜生长速率、电阻率、表面形貌、表层C化合态及相对含量(粒子数分数Xc)的影响.结果表明:在H2-CH3COCH3、CH4-H2-Ar和CH4-H2-N2三种气体体系下,金刚石膜的生长速率分别...     

MPCVD金刚石薄膜的红外椭偏光学性能研究

椭圆偏振光谱法是一种非破坏性光谱技术。为了获得微波等离子体化学汽相沉积(MPCVD)金刚石薄膜的最佳沉积条件,用红外椭圆偏振光谱仪对MPCVD金刚石薄膜的红外光学性能进行了表征测量,并分析了衬底温度和反应室的压强对金刚石薄膜的红外光学性质的影响。当甲烷浓度不变,衬底温度为750℃,反应室的压强为4.0kPa时,金刚石膜的红外椭偏光学性质达到最佳,其折射率的平均值为2.393。研究结果表明,金刚石薄膜的光学性能与薄膜质量密切相关,同时也获得了最佳的金刚石薄膜工艺条件。     

MPCVD生长半导体金刚石材料的研究现状北大核心

简要介绍了半导体金刚石材料优异的电学和光学性质、主要制备方法以及采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在制备高质量半导体金刚石材料方面的优势。重点就MPCVD技术在半导体金刚石材料的高速率生长、大尺寸生长、高质量生长以及电学掺杂等四个方面的研究现状进行了详细总结。详细探讨了目前半导体金刚石材料在大尺寸单晶金刚石衬底制备、高质量单晶金刚石外延层生长以及金刚石电学掺杂等方面还存在的一些基本问题。指出在大面积单晶金刚石衬底还没有实现突破的情况下,半导体金刚石材料和器件结构的生长模式。     

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。     

MPCVD金刚石膜沉积技术及金刚石膜材料在微波电真空器件中的应用

金刚石膜是一种集众多优异性能于一身的新材料,尤其是其热导率高、绝缘性能好以及微波介电损耗低等特点,使金刚石膜在微波电真空器件领域有着重要的应用前景。目前,以微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）方法制备高品质金刚石膜的技术已趋向成熟。本文将针对微波电真空器件这一应用背景,简要介绍国内外高品质金刚石膜MPCVD沉积技术的发展现状,进而对金刚石膜材料应用于微波电真空器件领域的一些典型实例进行简单的介绍。     

金刚石聚晶碳膜场发射的场增强特征研究

利用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD),在镀金属钛的纯平陶瓷衬底上制备出一层微米量级的类球状金刚石聚晶颗粒碳膜。通过拉曼光谱仪、X射线衍射仪分析了碳膜的成分,通过扫描电子显微镜观察了碳膜的外部形貌。最后利用场发射的二级结构装置测试了碳膜的场发射性能。讨论了金刚石聚晶碳膜的场发射机理,得出碳膜场发射性能优异的原因是金刚石聚晶碳膜表面存在强大的场增强现象。     

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.     

喷射CVD法制备金刚石厚膜及其内应力分析

采用直流电弧等离子体喷射CVD法制备出金刚石薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱及X射线衍射(XRD)等研究基底温度对金刚石厚膜生长特性及内应力的影响。结果表明:950℃基底温度生长的金刚石厚膜结晶性能较好,纯度较高;而850℃和1050℃生长的金刚石厚膜表面呈现大量的孪晶缺陷,结晶度较低,同时出现较多的非金刚石碳,纯度较低。随着基底温度的增加,(111)晶面和(311)晶面的衍射峰强度逐渐增强,(220)晶面的衍射峰强度逐渐降低。850℃和950℃基底温度生长的金刚石厚膜的宏观应力和微观应力都呈现出拉应力,1050℃基底温度生长的金刚石厚膜的宏观应力和微观应力都呈现出压应力。     

离子束辅助沉积制备高功率激光薄膜的研究

综述了离子束辅助沉积技术在高功率激光薄膜制备中的应用研究进展.指出该技术在制备高激光损伤阈值的薄膜中存在的问题,即出现过高的堆积密度,会给薄膜带来杂质缺陷、化学计量比缺陷、损伤缺陷、晶界缺陷,制备薄膜的残余应力存在着压应力增加的趋势,会改变薄膜的晶体结构等.并指出了该研究领域的研究方向.