Influence of Microwave Power Supply on the Quality ofMWPCVD Diamond Films

1.IntroductionBecauseofitsadmirableproperties,diamondhasmanypotentialapplicatlonsinthefieldsofmechan-ics,electronlcs,optics,astronautics,etc[1,2].Withsomanyadvantagessuchasnocontaminationfromtheelectrodematerials,highadaptabilitytothesub-strateshapeandhighqualityofthedepositedfilms,themicrowaveplasmaenhancedchemicalvaporde-position(MWPCVD)methodasanoveltechnlqueforthepreparationofthinfilmhasbeenextensivelyusedforthestudyonthelowtemperature,lowpres-surechenucalvapordeposition(CVD)ofdiamondfi…     

微波等离子体CVD装置中的微波模式转换器的模式研究

为提高微波等离子体化学气相沉积（ＭＰ－ＣＶＤ）金刚石膜的面积和沉积速率，我们成功研制了５ｋＷ水冷不锈钢反应腔式ＭＰ－ＣＶＤ装置。本文主要给出微波模式转换器中微波模式分布的理论假设、实验测定和推导。结论：矩形彼导中的ＴＥ１０模式或转变为同轴线中的ＴＥＭ模式，再由ＴＥＭ模式转变为圆柱形波导中的ＴＭ０１模式。本文最后给出ＴＥＭ模式，ＴＭ０１模式的初相位。     

WC-Co硬质合金表面不同去钴预处理方法的比较研究

用微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)制备金刚石薄膜涂层之前,采用盐酸、硝酸化学腐蚀和氢-氧等离子体对WC-Co硬质合金(YG6)基体表面进行去钴预处理。扫描电子显微镜形貌观察和X射线衍射谱分析都表明,与化学腐蚀方法相比,氢-氧等离子体处理具有独特的表面去钴效果,沉积金刚石薄膜的喇曼谱分析更证实其对涂层质量的改善,且对MWPCVD过程而言有其技术上的一些优越性。     

气压对氩等离子体特性的影响

研制了一种新的大面积微波等离子体源。由环形波导腔环绕直径３０ｃｍ、高５０ｃｍ耐热玻璃圆筒真空室构成。环形波导内侧开有多个狭缝用来激励产生等离子体。利用该源研究了气压对等离子体参数、击穿功率和熄灭功率的影响。     

微波电子回旋共振等离子体的阻抗特性分析

基于微波电子回旋共振（ECR）等离子体中的物理和化学性质变化会引起微波传输线阻抗的变化，采用微波三探针研究了ECR等离子体的微波阻抗随装置运行参数的变化情况，并通过一个简单的放电等效电路将阻抗的变化和等离子体性质的变化联系起来。实验结果表明，通过对ECR等离子体进行阻抗特性分析，可以在不对其产生干扰的情况下了解其性质的变化。阻抗特性分析为ECR等离子体的机理研究提供了一种新的诊断途径，有利于ECR等离子体工艺的推广和应用。     

新型微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜装置

微波等离子体化学气相沉积（ＭＰＣＶＤ）是制备金刚石薄膜的一种重要方法。为了获得金刚石薄膜的高速率大面积沉积，在国内首次研制成功了５ｋＷ带有石英真空窗的天线耦合水冷却不锈钢反应室式ＭＰＣＶＤ装置。初步用该装置成功在硅基片上沉积得到了金刚石薄膜。     

反应气压对MWPCVD金刚石膜中非金刚石相碳含量的影响

在水冷反应室式MWPCVD装置中以CH4和H2为反应气体进行了金刚石膜的沉实验，研究了反应气体的压强对金刚石膜中非刚石碳相含量的影响，实验发现，当微波输入功率较小时，随着反应气压的上升，沉积膜中非金刚石相碳的含量单调下降，当微波输入功率较大时，沉积膜中非金铡石相碳的含量先随着反应气压的上升而降低，后又随着反应气压的上升而稍稍增加。     

CVD条件对金刚石薄膜／钼基体界面层的影响

用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）在Mo基片上沉积金刚石薄膜时,界面层钼的碳化程度与初始沉积条件有关,利用XRD,SEM,EDS,对界面层进行的研究表明：在化学气相沉积的开始阶段,较低的甲烷浓度有利于碳向基体内的扩散从而让表面的Mo充分碳化,形成富含Mo2C的界面层,甲烷浓度过高时有利于金刚石的形核而不利于碳向基体内的扩散,在金刚石薄膜的生长过程中,碳向基体内的扩散很少,界面层的组成结构保持不变。     

碳钢微波等离子体渗氮研究

微波（２．４５ＧＨｚ）使放电管（φ３２ｍｍ）产生等离子体,在其同直径渗氮管下游区活性原子浓度高、寿命长,处理金属材料无尺寸和位置限制,４５、２０钢渗氮后微观分析发现,其表面没有化合物白层（ε、γ、γ＇相）,Ｘ射线衍射（ＸＰＤ）分析,仅存在α－Ｆｅ相结构,Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）分析材料表面有Ｎ元素。测出渗氮试样比未渗氮试样的显微硬度高８０％。其原因为α－Ｆｅ峰值位移变化,材料晶格参数改变,表面氮扩     

WC—Co硬质合金表面不同去钴预处理方法的比较研究

用微波等离子体化学气相沉积（MWPCVD）制备金刚石薄膜涂层之前，采用盐酸、硝酸化学腐蚀和氢-氧等离子体对WC-Co硬质合金（YG6）基体表面进行去钴预处理。扫描电子显微镜形貌观察和X射线衍射谱分析都表明，与化学腐蚀方法相比，氢-氧等离子体处理具有独特的表面钴效果，沉积金刚石薄膜的喇曼谱分析更证实其对涂层质量的改善，且对MWPCVD过程而言有其技术上的一些优越性。