光子热丝法沉积金刚石膜

采用一种改进的热丝CVD系统沉积金刚石膜,在传统热丝CVD腔中设置一套红外线发生器,中心波长3.5μm,处于氢与甲烷分子拉伸振动吸收峰位置。由于共振吸收能量使反应气体分解加强,在反应区获得较高浓度的原子氢和活性碳氢基团,使金刚石膜的生长速率和品质得到了提高。     

等离子热丝化学气相沉积金刚石膜工艺参数研究

采用等离子热丝化学气相沉积(PHFCVD)装置进行了金刚石薄膜的制备实验。实验条件为：氢气流量为200sccm,甲烷流量为2～12sccm,基体温度为700～900℃,偏压为0～400V,真空室压力为4kPa。通过实验得出了甲烷含量、基体温度和偏压对沉积金刚石膜的影响,并运用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)等测试方法对金刚石薄膜进行了观察分析。     

化学气相沉积金刚石膜

详细讨论了金刚石膜的化学气相沉积方法、特性及生长机理。指出了今后的研究重点。     

用热丝法在硬质合金基体上沉积金刚石膜的研究

用XRD，SEM和Raman光谱仪，洛氏硬度计等分析检测手段。研究了经表面两步法侵蚀后，YG15硬质合金基体上用热丝法沉积出的金刚石薄膜的晶体结构，显微组织，化学纯度及粘结性能等，结果表明，硬质合金基体表面一定深度范围内钴含量的变化。对金刚石薄膜的晶体结构取向，组织形态，化学纯度及粘结性能等有很大影响。（1）在基体表面深度约为5μm范围内，当钴含量为0.81%时，金刚厂长汪膜具有明显的{111}面取向，其金刚石纯度较高；而当钴含量为1.05%时，具有{110}和{111}面的混合取向，其金刚石纯度较低，且其薄膜具有较高的内应力。（2）当CVD沉积温度为800℃时，金刚石薄膜的晶粒度约为1-3μm。（3）与多边形金刚石薄膜相比，菱形金刚石薄膜与硬质合金基体具有较高的粘结性能。     

热丝法沉积金刚石膜工艺参数优化的微观机理与预测

弄清化学气相沉积金刚石膜的机理对优化工艺参数具有指导意义。在前期工作中，作者辨析了氢原子、甲基和乙炔在金刚石膜沉积中的作用。本文建立了两个微观指标，即甲基浓度和氢原子与乙炔浓度的比值，分别对应生长金刚石和刻蚀非金刚石碳。通过对G-H和G-H-O反应气氛的模拟，讨论了这两个指标与灯丝温度、气源组成和气压的关系，并构建了含氧气氛生长金刚石的G-H-O三元相图。对热丝法沉积金刚石膜的工艺参数的优化选择进行了机理分析与预测。为工业化生产金刚石膜提供了参考。     

分离送入甲烷和氢气的热丝法沉积金刚石膜

采用热丝法沉积金刚石膜，分离送入氢气和甲烷，使作为发热体的钨丝电阻值比经典的热丝法降低２０％，用此法制得的金刚石晶形较好，实验表明：反应气体的流量对膜的致密生长区影响很大。     

热丝法沉积金刚石膜工艺参数优的微观机理与预测

弄清化学气相沉积金刚石膜的机理对优化工艺参数具有指导意义.在前期工作中,作者辨析了氢原子、甲基和乙炔在金刚石膜沉积中的作用.本文建立了两个微观指标,即甲基浓度和氢原子与乙炔浓度的比值,分别对应生长金刚石和刻蚀非金刚石碳.通过对C-H和C-H-O反应气氛的模拟,讨论了这两个指标与灯丝温度、气源组成和气压的关系,并构建了含氧气氛生长金刚石的C-H-O三元相图.对热丝法沉积金刚石膜的工艺参数的优化选择进行了机理分析与预测,为工业化生产金刚石膜提供了参考.     

热丝法化学气相沉积大面积金刚石膜中辐射场和温度场的尺寸效应

对热丝法化学气相沉积金刚石膜中的辐射场和温度场进行了计算，结果表明，在样品平面沿Ｘ，Ｙ方向均辐照度（温度）区的线性尺寸比高温梯度区的尺寸快速增大，沿Ｚ方向均匀辐照度（温度）区的深度随样品到加热丝距离的增加而增大，辐照度（温度）的大小可通过改变加热丝间距得到控制。     

热丝化学气相沉积纳米金刚石修复损伤PCD刀具的研究

利用热丝化学气相沉积装置, 以聚晶金刚石片为衬底, 在氢气/丙酮/氩气反应体系中研究了衬底温度对纳米金刚石生长的影响。采用扫描电子显微镜对生长结果进行了表征, 结果表明在衬底温度950℃的情况下, 金刚石薄膜表面结构呈\     

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。     

温度场对热丝化学气相沉积大面积生长金刚石膜的影响

用１００×１００ｍｍ大面积加热器进行了气相生长金刚石膜试验，对得到的金刚石膜样品作了拉曼光谱分析，并用扫描电镜观察了不同空间区域中金刚石形核的特点．拉曼光谱和扫描电镜观察的结果，均给出了与温度分布特点较好的对应．本研究的结果，指出厂热丝法大面积气相生长金刚石膜工业应用的可能性．     

氮化硅及Sialon陶瓷基材上金刚石膜的沉积

本文用热丝 CVD 法在氮化硅复合陶瓷及 Sialon 陶瓷上沉积了金刚石薄膜,用 X 射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、表面形貌仪、划痕实验仪对所形成的膜及基体进行了分析。初步探讨了膜与基材的附着性影响因素。     

激光低温沉积金刚石膜

用ＸｅＣｌ紫外与ＣＯ２红外复合激光化学气相沉积方法，在３４０℃硅衬底上沉积成高纯金刚石膜。     

大气下火焰法合成金刚石薄膜

本文介绍了用氧-乙炔火焰法在大气下合成金刚石薄膜的实验结果,初步研究了基板温度对金刚石晶体生长速度、结晶习性的影响,指出了在金刚石(111)及(100)晶面上外延单晶金刚石膜的温度范围,还探讨了氧对薄膜的质量均匀性的影响。     

硫化锌窗口上CVD法制备金刚石膜的研究进展

金刚石具有优异的红外透过性能,可作为硫化锌红外窗口的保护膜。但由于CVD金刚石的沉积过程会刻蚀硫化锌衬底,导致在窗口表面直接生长金刚石膜比较困难。本文主要综述了近年来通过添加过渡层沉积金刚石薄膜的方法和光学焊接金刚石厚膜的方法来增强硫化锌窗口的性能,并介绍了CVD金刚石膜的光学应用及其目前所存在的问题,最后对未来CVD金刚石膜发展的方向作出了展望。     

无定形金刚石膜的光学性质

采用磁过滤真空溅射离子沉积技术，研究了不同衬底负偏压下制备的样品的吸收光谱和光能隙，用632．8nm的椭圆偏振仪测量了膜的厚度和折射率．结果表明：衬底负偏压Vb在-50—20V范围内制备的样品，其光吸收主要是态的吸收，膜中有较多的SP3组份，光能降为3．1～3．4eV，形成无定形金刚石薄膜（a—D）     

金刚石薄膜品质及其表征

阐述了金刚石薄膜中成分，结构、夹杂尤其是化学与结构缺陷对热、电、光学、机构、化学性质的影响。介绍了薄膜品质检测、表征方法的新进展，表明品质表征有向点缺陷类别及其浓度分布、掺杂和偏折方向深入的趋势。为了控制品质、增强薄膜特性，开发新的器件，必须探求更完善的分析方法。建议在ＳＥＭ－ＷＤＣＬ（阴极荧光扫描电子显微分析装置）上，在确保‘ＣＬ’（阴极荧光）最高收集效率条件下，力求不降低原有ＳＥＭ的空间分辨率     

金刚石薄膜电致发光中的奇异现象

制备了不同结构的金刚石薄膜电致发光器件，研究了其光谱特性和发光特性。结果发现一般结构的样品器件的发光强度和激发电源频率之间存在一极大值， 特殊结构的样品器件的发光强度和激发电压之间存在一极大值的奇异现象，并对这些现象作了解释。