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采用由普通炸药爆轰制备的金刚石纳米粉对光滑硅衬底进行了涂覆预处理,研究了金刚石薄膜经徐覆和研磨预处理的两种衬底上的生长行为及其演化过程.结果表明,纳米粉处理能在显著提高成核密度的同时,大大缩短长成连续膜所用的时间;薄膜的生长由前后相继的两个阶段所构成,即确定晶面形成前球状颗粒的成长与融合和晶面的逐渐显露与晶粒长大过程.经足够长的生长时间后,所得薄膜具有结构致密、晶面清晰、晶形完整和表面平整度高的特征,特别适合于高致密性自支持薄膜的生长.而研磨处理衬底上生长的薄膜一旦成核,便有确定晶面的显露,但却出现明显的二次成核和孪晶,所得薄膜的致密性与表面平整度均不及徐覆处理的好.文中还对结果进行了简要讨论. 相似文献
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系统研究了CVD金刚石薄膜成膜过程中生长温度对薄膜质量、生长率和力学性能的影响。研究结果表明:在典型沉积条件下,生长温度愈高、薄膜的晶体质量愈好;但薄膜的应力状况和附着性能变坏;在800℃时,金刚石薄膜的生长速率最大。讨论了CVD金刚石薄膜作为机械工具涂层的最佳生长温度。 相似文献
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CVD金刚石薄膜的介电性能研究 总被引:2,自引:0,他引:2
对直流电弧等离子体CVD制备的金刚石薄膜的介电性能进行了研究,结果表明,金刚石薄膜的介电性能主要取决于样品的多昌性质以及表面和晶界处的非金刚石相和杂质成分。 相似文献
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以氮气为杂质源,采用微波等离子体化学气相沉积技术进行了金刚石薄膜的原位掺杂,研究了氮掺杂对CVD金刚石薄膜的形貌结构和生长行为的影响。运用SEM,Raman,XRD和FTIR等手段对样品进行了分析表征。实验结构表明,原位氮掺发的CVD金刚石薄膜的晶面显露、晶粒尺寸、致密性、生长速率以及薄膜的微结构特征等均强烈的地依赖于反应气体中氮源浓度比;如果氮源气体流量适当,杂质氮不仅能进入金刚石薄膜晶格中,还能与薄膜中碳原子形成化学键结合。 相似文献
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CVD金刚石薄膜(111)与(100)取向生长的热力学分析 总被引:1,自引:0,他引:1
用非平衡热力学耦合模型计算了CVD金刚石薄膜生长过程中C2H2与CH3浓度之比[C2H2]/[CH3]随衬底温度和CH4浓度的变化关系,从理论上探讨了金刚石薄膜(111)面和(100)面取向生长与淀积条件的关系。在衬底温度和CH4浓度由低到高的变化过程中,[C2H2]/[CH3]逐渐升高,导致金刚石薄膜的形貌从(111)晶面转为(100)晶面。添加氧后C2H2与CH3浓度都将下降,但C2H2下降得更多,因而添加氧也使[C2H2]/[CH3]下降,从而有利于生长(111)晶面的金刚石薄膜。 相似文献
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硬度合金基体上CVD金刚石薄膜的形态表征 总被引:7,自引:1,他引:6
采用SEM、Raman光谱、XRD等测试方法,对直流等离子体射流CVD法在硬质合金基体上合成的金刚石膜进行了形貌和结构分析。结果表明,该方法合成的金刚石膜形貌和质量受基体表面上的温度梯度、化学物质(原子氢、碳氢基团等)浓度梯度的影响较大。膜层内存在GPa数量级的残余压应力,微观应力很小。嵌镶块尺寸为纳米数量级,且随甲烷浓度增高而减小,由此而估算的位错密度统计平均值达10^10cm^-2数量级。综合 相似文献
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热丝CVD大面积金刚石薄膜的生长动力学研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在传统工业型热丝化学气相沉积(HFCVD)反应腔内,相关工艺参数取模拟计算优化值的条件下,采用XRD,SEM及Raman光谱等分析手段研究了单晶Si(100)上较大面积金刚石薄膜的动力学生长行为,讨论了晶格取向的变化规律。结果表明:优化工艺参数条件下,在模拟计算的衬底温度和气体温度分布均匀的区域内,沉积的金刚石薄膜虽存在一定的内应力,但整体薄膜连续、均匀,几何晶形良好,质量较高,生长速率达1.8μm/h。薄膜生长过程中晶形显露面受衬底温度和活性生长基团浓度的影响较大。 相似文献
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对氮离子注入掺杂的微波等离子CVD金刚石薄膜进行了场电子发射研究。结果表明,发射具有3特征,即当样品损伤层被击穿、发射体被激活后,稳定的发射建立起来,并表现出优异的发射性能,开启电压低(45V),发射电流大(130mA)。根据电介质的击穿模型和金属/电介质/真空的发射体模型对结果进行了讨论。 相似文献
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1.IntroductionRecently,progress of vapour phasegrowth of diamond fihn under non-equilib-rium reaction condition has shown theprospect of its commercial production in re-spect of effectiveness and economy.Theprocess proceeds in the thermodynamical 相似文献
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CVD金刚石膜高效超精密抛光技术 总被引:1,自引:0,他引:1
CVD金刚石膜作为光学透射窗口和新一代计算机芯片的材料,其表面必须得到高质量抛光,但是现存方法难以满足既高效又超精密的加工要求.本文提出机械抛光与化学机械抛光相结合的方法.首先,采用固结金刚石磨料抛光盘和游离金刚石磨料两种机械抛光方法对CVD金刚石膜进行粗加工,然后采用化学机械抛光的方法对CVD金刚石膜进行精加工.结果表明,采用游离磨料抛光时材料去除率远比固结磨料高,表面粗糙度最低达到42.2 nm.化学机械抛光方法在CVD金刚石膜的超精密抛光中表现出较大的优势,CVD金刚石膜的表面粗糙度为4.551 nm. 相似文献
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Dynamic friction polishing (DFP) is one of the most promising methods appropriate for polishing CVD diamond film with high efficiency and low cost.By this method CVD diamond film is polished through being simply pressed against a metal disc rotating at a high speed utilizing the thermochemical reaction occurring as a result of dynamic friction between them in the atmosphere.However, the relatively soft materials such as stainless steel, cast iron and nickel alloy widely used for polishing CVD diamond film are easy to wear and adhere to diamond film surface, which may further lead to low efficiency and poor polishing quality.In this paper, FeNiCr matrix-TiC composite used as grinding wheel for polishing CVD diamond film was obtained by combination of mechanical alloying (MA) and spark plasma sintering (SPS).The process of ball milling,composition, density, hardness, high-temperature oxidation resistance and wear resistance of the sintered piece were analyzed.The results show that TiC was introduced in MA-SPS process and had good combination with FeNiCr matrix and even distribution in the matrix.The density of composite can be improved by mechanical alloying.The FeNiCr matrix-TiC composite obtained at 1273 K was found to be superior to at 1173 K sintering in hardness, high-temperature oxidation resistance and wearability.These properties are more favorable than SUS304 for the preparation of high-performance grinding wheel for polishing CVD diamond film. 相似文献