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。     

微波等离子体化学气相沉积金刚石簿膜

建立了一台微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜的设备。该实验装置由以下几部分组成：微波源及传输系统、反应室、供气系统、真空系统和检测等五部分组成。沉积室是由长７０ｍｍ直径４６ｍｍ的石英管组成的。分别采用ＣＨ４／Ｈ２和ＣＯ／Ｈ２混合气体进行了沉积试验；研究了沉积参数对沉积金刚石膜的影响。在直径３０ｍｍ的单晶硅片和石英片上沉积出了均匀的金刚石膜。采用ＣＨ４／Ｃ２混合气体时，沉积速率在０．５～１．０μｍ／ｈ之间，这与原有的热灯丝方法相近。采用ＣＯ／Ｈ２混合气体时，沉积速率可达到１．７μｍ／ｈ。     

测试因素对CVD金刚石膜断裂强度的影响

利用三点弯曲测量CVD金刚石膜的断裂强度的方法 ,研究试样尺寸、抛光及加载方式对金刚石膜的断裂强度的影响。试样尺寸在一定范围内 ,试样大小、抛光与否对金刚石膜的断裂强度的影响不大 ;而 10mm× 2mm的试样对测量金刚石膜断裂强度具有意义。加载方式对金刚石膜的断裂强度影响较大 ,当金刚石膜形核面处于张应力时得到的断裂强度值要高于生长面处于张应力时得到的值 ,棱边加载方式得到断裂强度值处于两者之间 ,更具有代表性。     

微波等离子体化学气相沉积金刚石膜装置的研究进展

综述了各种微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）金刚石膜装置的结构及工作原理,并对它们各自的优缺点做了比较分析;基于MPCVD金刚石膜装置的发展现状,构想设计了一种新型高效的大功率大面积快速沉积CVD金刚石膜装置,并对其可行性做了初步分析研究。     

微波等离子体化学气相沉积——一种制备金刚石膜的理想方法

综述了微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备金刚石膜技术,表明MPCVD是高速、大面积、高质量制备金刚石膜的首选方法。介绍了几种常用的MPCVD装置类型,从MPCVD装置的结构特点可以看到,用该类型装置在生长CVD金刚石膜时显示出独特的优越性和灵活性。用MPCVD法制备出的金刚石膜其性能接近甚至超过天然金刚石,并在多个领域得到广泛应用。     

在硬质合金上化学气相沉积金刚石膜

含碳化物的硬质合金材料,是一种有用的刀具和耐磨材料。用热灯丝化学气相沉积的方法,在其上沉积金刚石薄膜,可进一步提高其耐磨性、切削性和使用寿命。采用了不同的表面预处理方法和沉积参数,在硬质合金底材上沉积出了均匀的金刚石薄膜。初步检验证明其样品有很高的硬度和附着力。     

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．     

射频辉光放电等离子体化学气相沉积类金刚石膜的性能研究

用自行设计的RF PCVD(射频辉光放电等离子体化学气相沉积 )设备沉积类金刚石膜 ,并对膜的力学、光学、化学性能进行了分析。表明用该设备制备的类金刚石膜具有显微硬度高、磨擦系数小、膜基结合力高、对红外有良好的增透性 ,并且耐磨耐蚀、化学稳定性好。     

C-H-O和C-H-N体系生长金刚石膜的气相化学模拟

数值模拟了C-H-O和C-H-N体系的气相化学,构建了含氧和含氮气源化学气相沉积金刚石膜的三元相图,探讨了加氧和加氮影响金刚石膜生长的途径.结果表明,甲基是金刚石生长主要的前驱基团,乙炔导致非金刚石碳沉积,原子氢刻蚀非金刚石碳.通过气相反应改变这些基团的浓度是加氧的一个重要作用途径,而加氮在改变这些基团浓度的同时,CN等含氮基团还强烈地参与了金刚石膜成核和生长的表面过程.     

Al2O3陶瓷上沉积金刚石薄膜的研究

以酒精为碳源，用热丝ＣＶＤ法对不同表面状态的Ａｌ２Ｏ３衬底进行了金刚石薄膜沉积的比较，用扫描电镜，喇曼光谱和Ｘ射线衍射等方法检测了沉积出的金刚石膜的质量，并讨论了它们对成核和生长的影响。     

金刚石薄膜异质外延的研究进展

主要介绍金刚石薄膜在Si上异质外延的研究状况。综述了外延金刚石薄膜的偏压形核 ,SiC过渡层的影响及一些实验参数对外延薄膜质量的影响等 ,并论述了发展方向     

CVD金刚石膜生长过程的Raman分析

采用激光Raman散射分析法对CVD金刚石膜的生长过程进行研究 ,讨论在金刚石膜生长的不同阶段 ,膜内金刚石和非金刚石成分的相对含量及其残余应力的变化情况     

关于CVD金刚石表面图形化的研究进展

金刚石膜是一种具有巨大应用潜力的新型功能材料, 但是它极高的硬度和良好的化学稳定性使其难以被加工成型, 因此如何对金刚石膜表面进行精确的图形化加工是实现制造金刚石器件的关键技术问题之一。系统地介绍了金刚石表面各种图形化的技术, 并且比较了它们的优缺点。     

激光拉曼光谱在CVD金刚石薄膜质量表征中的应用

激光拉曼光谱是一种优异的，灵敏的，应用广泛的无损表征技术，对于评估碳物质质量及其键合状态，也是有效的手段。     

CVD金刚石薄膜热,导率的研究

研究了直流等离子体喷射沉积金刚石膜的晶粒尺寸、晶粒取向、膜厚、杂质和缺陷对金刚石膜的热导率的影响。结果表明，随着晶粒尺寸的增大，金刚石膜的热导率先慢后快逐渐增大；随着膜的增厚，热导率先大幅度提高，达到一定值后，变化率变小；晶粒（111）取向对金刚石膜的热导率最有利，其次是（110）；非金刚石碳相和缺陷都降低膜的热导率，但晶间空隙对热导率的影响比非金刚石碳相大。     

金刚石薄膜蓝区电致发光研究

报道了金刚石薄膜的蓝区电致发光现象,总结了几种有关金刚石薄膜蓝区发光“Ａ”带的发光机理。提出了一种提高金刚石薄膜电致发光器件发光强度的方法。     

基片位置对微波等离子体合成金刚石的影响

用自制的微波功率为5kW的微波等离子体(MPCVD)装置、用H2/CH4/H2O作为反应气体在较高的沉积气压(12.0kPa)条件下,研究了基片放置在等离子体球边缘附近不同位置对CVD金刚石沉积和生长的影响。结果表明,CVD金刚石的形核和生长对环境的要求是不同的;在等离子体球边缘处不利于金刚石的形核,但有利于高质量金刚石的沉积。     

掺硼金刚石膜的热敏特性

用微波ＰＣＶＤ法将掺硼金刚石膜淀积在Ｓｉ３Ｎ４基片上，用Ｔｉ薄膜作为欧姆接触电极蒸发在金刚石表面上，为防止Ｔｉ在高温下氧化，上面镀上了Ａｕ薄膜，从室温到６００℃范围内测试了这些金刚石膜样的电阻（Ｒ），发现Ｔ＾－１和Ｒ之间呈线性关系，若改变掺硼浓度以及热处理条件可以控制掺硼金刚石膜的热敏特性，结果表明掺硼金刚石膜显示了高的敏感性和好的稳定性，是一咱优良的热敏电阻材料。