Microwave CVD Thick Diamond Film Synthesis Using CH4/H2/H2O Gas Mixtures

Thick diamond films with a thickness of up to 1.2 mm and a area of 20 cm^2 have been grown in a homemade 5 kW microwave plasma chemical vapor deposition （MPCVD） reactor using CH4/H2/H2O gas mixtures. The growth rate, radial profiles of the film thickness, diamond morphology and quality were evaluated with a range of parameters such as the substrate temperature of 700℃ to 1100℃, the fed gas composition CH4/H2 = 3.0%, H2O/H2 = 0.0%,-2.4%. They were characterized by scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. Translucent diamond wafers have been produced without any sign of non-diamond carbon phases, Raman peak as narrow as 4.1 cm^-1. An interesting type of diamond growth instability under certain deposition conditions was observed in a form of accelerated growth of selected diamond crystallites of a very big lateral size, about 1 mm, and of a better structure compared to the rest of the film.     

氮化碳晶体的研究进展

介绍了氮化碳晶体的合成与表征研究进展，分析了氮化碳晶体合成中存在的主要困难。分析表明：现有的研究结果还没有给出氮化碳晶体合成的确信证据。高温高压法的主要困难在于反应前驱体的选择与制备以及在高压过程中对热力学参数进行有效地控制；等离子体化学气相沉积中，基体原子，主要是硅原子对氮化碳晶体的合成有很大的影响，但目前缺少这方面的系统研究。反应溅射合成时需要解决的困难是在保持较低基片温度的同时如何提高反应气氛中的N原子含量，寻求高比例的sp^3c-N单键的合成条件。电化学方法利用了前驱体中的碳氮单键，能够有效地降低反应能垒和沉积温度，需要解决的问题是如何促进合成产物的晶化和减少副产物。综合运用多种合成技术如在较低的基片温度下，在氮等离子体中通过溅射含有碳氮单键的有机前驱体而引入大量的碳氮单键，控制硅原子在氮化碳晶体生长中的影响程度将是今后氮化碳晶体合成研究的有效途径。     

氮化碳晶体的合成研究进展

新型超硬材料β-C3N4自从理论预言其硬度有可能超过金刚石以及优异的性能以后成为各国科学家研究的热点.目前在理论计算和实验合成方面都已取得了一定的进展.本文介绍了氮化碳薄膜的合成方法、表征手段及薄膜质量,分析了氮化碳晶体制备中存在的一些困难,并对今后的研究重点作了展望.     

脉冲电弧放电电离甲醇/氨水溶液合成结晶氮化碳薄膜

利用脉冲电弧放电在大气压下产生的高密度等离子体研究了结晶氮化碳薄膜的低温合成。直流脉冲电弧等离子体由甲醇／氨水溶液液滴通过高压电极时诱导放电产生。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱分析了薄膜样品的形貌和结构。在基片温度为450℃时所制样品的X射线衍射分析表明薄膜中含有α-C3N4和β-C3N4两种结构晶体，Raman光谱给出了明显的特征峰，这些特征峰与氮化碳晶体的理论预言值符合较好。当基片温度提高到550℃时．Raman光谱分析表明，样品为炭膜。     

低浓度氮气对单晶金刚石生长质量的影响北大核心CSCD

利用微波等离子体化学气相沉积法在CH_4/H_2反应气体中引入不同低浓度氮气条件下,研究氮气对单晶金刚石生长质量的影响。利用发射光谱、拉曼光谱以及扫描电子显微镜对单晶金刚石质量进行表征。结果表明:随着气源中氮气浓度的增加,单晶金刚石增长速率随之增加,表面多晶缺陷得到抑制,且Raman光谱法测得一阶特征拉曼峰随着氮气浓度的提高而向高波数移动,呈现出压应力,整体质量变差。经过退火过程之后,引入氮原子的单晶金刚石生长拉应力得到释放,样品呈现出拉应力。     

模糊优选模型在消防工作绩效考核中的应用

针对目前消防工作绩效考核采用赋分方法未能充分利用定量指标所反映信息的不足,利用模糊数学的理论与方法,建立了多目标、多层次的考核评估计算模型。应用该模糊优选模型,可以在保持定量指标不变的同时,对定性指标定量化,然后参与统一的考核评估计算。应用实例介绍了此模型的实现方法,研究结果表明,其能够较好地对评估对象进行排序,从而为合理评估消防工作的绩效提供了参考依据。     

反渗透膜的微结构分析

为理解孔洞结构对反渗透膜分离性能的影响,对反渗透膜的孔洞大小及其分布特性进行了研究. 实验采用东丽公司的反渗透膜ＵＴＣ７０和ＵＴＣ８０作为研究对象,利用扫描电镜分析了两种薄膜的断面形貌;采用正电子湮没γ能谱技术评价了样品中孔洞随深度的分布情况;利用正电子湮没寿命技术研究了反渗透膜致密层中的孔洞大小. 实验结果发现:反渗透膜ＵＴＣ７０和ＵＴＣ８０均由较薄的表面致密层和较厚的疏松层组成;两种膜的疏松层厚度约为４５　μｍ,表面致密层的厚度均为２３０　ｎｍ;薄膜ＵＴＣ８０致密层中的自由体积孔洞小于薄膜ＵＴＣ７０致密层内的自由体积孔洞. 致密层中自由体积的不同应该是薄膜ＵＴＣ８０相比于薄膜ＵＴＣ７０,具有更高的截留率、更低的水通量的原因.     

不同碳源浓度下热丝CVD金刚石薄膜的惰性示踪气体发射光谱法研究

采用热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜,运用惰性示踪气体发射光谱法对等离子基团进行分析。实验所采用的惰性示踪气体为氩气。热丝CVD金刚石薄膜的表面形貌和断面形貌通过SEM进行表征,质量通过Raman光谱表征,从而对等离子体诊断结果进行验证。结果表明:保持其他工艺参数不变时,随碳源混合气体流量不断增加,电子温度总体呈下降趋势,但在50~70cm3/min出现反常的先增加后下降,在60cm3/min附近时出现最大值,此时的带电粒子到达基片时具有最大通量和能量,与此同时,CO、C₂、CH等几种含碳基团浓度在60cm3/min处出现最低,气相沉积过程向着金刚石薄膜沉积的方向发展,生长速率达到最大,金刚石薄膜的质量却随碳源混合气体流量的增加而降低。      

纳米金刚石膜真空窗口的制备

使用自制的微波等离子体化学气相沉积装置,以乙醇为碳源在（100）硅表面制备了金刚石膜;然后用浓硝酸和氢氟酸的混合溶液腐蚀硅,制备出金刚石膜窗口。使用场发射扫描电镜（SEM）、X射线衍射、拉曼光谱（Raman）、原子力显微镜（AFM）表征和分析金刚石膜,并以自制的漏气率测量系统测量金刚石膜窗口的漏气率。结果表明:金刚石膜的厚度为15 μm,平均粗糙度值R_a为39.5 nm,晶粒的尺寸大小为30 nm,漏气率为8.8×10-9 Pa·m3/s。      

电力SCADA系统大规模画面数据刷新方法应用研究

传统的画面数据刷新方法多通过请求/响应方式获取画面数据。在大量画面刷新情况下,该方法导致人机画面对后台SCADA服务器进行大量集中式数据访问,从而出现画面刷新效率低、服务器负载过高等问题。提出了一种适用于大规模画面数据刷新的方法（massive picture data refresh,MPDR）,阐述了MPDR方法的工作原理及架构,并说明了该方法采用的画面消息模型、画面数据缓存、画面订阅管理等关键技术。MPDR方法已经成功应用在D5000系统,并部署于国家电力调度控制中心,目前运行情况良好。实践证明,MPDR方法能够较好满足大规模画面数据的刷新要求,从而保证电力SCADA系统的安全、稳定运行。