用于大面积材料表面改性研究的微波等离子体源

介绍了环形狭缝波导天线等离子体源的原理和结构。采用微波单探针测量了无等离子体情况下环形波导狭缝天线内的电场分布，利用Langmuir双探针测量了该源的氩等离子体的特性，结果表明在微波功率为200～600W，运行气压为40～600Pa范围内，电子温度可达0.5～3eV，离子密度最高达6×1010cm-3在气压为100Pa，等离子体的直径为16cm范围内，其不均匀性不超过25％。     

磁控约束直流电弧设备的研制及放电特性

研制出磁控超声速非转移直流等离子体电弧设备。获得电弧长度为４００ｍｍ最大直径约为６０ｍｍ十分稳定的等离子体电弧。并用朗缪尔静电探针测量了电弧等离子体参数。     

WC—Co硬质合金表面MW—PCVD制备金刚石薄膜去钴预处理的研究

研究了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金刀具表面微波等离子体化学气相沉积（ＭＷ－ＰＣＶＤ）制备金刚石薄膜时不同的去钴预处理方式的影响。扫描电子显微镜形貌观察和喇曼谱分析表明，利用氢－氧等离子体处理方式有显著的去钴效果，相应沉积获得的金刚石薄膜质量相对较高。与酸腐蚀处理相比，微波等离子体化学气相沉积装置中实现氢－氧等离子体处理方式具有独特的优越性。     

微波等离子体化学气相沉积装置的工作原理

微波等离子体化学气相沉积（ＭＰＣＶＤ）是制备金刚石膜的一种重要方法。用简单实验方法给出了ＭＰＣＶＤ装置中微波模式转换、微波与等离子体耦合等工作原理。矩形波导中的ＴＥ１０模式经微波模式转换器转变为同轴线中的ＴＥＭ模式，再由ＴＥＭ模式转变为圆波导的ＴＭ０１模式。ＴＭ０１模式激发低压气体形成等离子体，等离子体严重影响微波模式分布。在国内首次成功运行了５ｋＷ天线耦合石英窗式ＭＰＣＶＤ装置。     

化学气相沉积法制备金刚石薄膜的工业应用

评述了金刚石薄膜的化学气相沉积方法,介绍了金刚石薄膜在工业中的应用前景,并分析了大规模应用所面临的技术困难。     

水冷反应室成MWPCVD制备金刚石膜装置研制

微波等离子体化学气相沉积（MWPCVD）是制备金刚石膜的一种重要方法。为了获得金刚石膜的高速率大面积沉积,研制成功了水冷反应室式MWPCVD制备金刚石膜的装置,装置在微波输入功率为3.0kW时能长时间稳定运行,并在硅衬底上沉积出金刚石膜。     

氧气对MWPCVD制备金刚石膜的影响

在水冷反应室式微波等离子体化学气相沉积装置中以混合的CH4/H2/O2为反应气体,研究了O2浓度对制备金刚石膜的影响.实验发现,很低浓度的O2会显著促进金刚石的沉积,并稍稍抑制非晶C的沉积,因而沉积膜中非晶C的含量急剧下降;较高浓度的O2会同时抑制金刚石和非晶C的沉积,但由于抑制金刚石的作用更强烈,沉积膜中非晶C的含量反而有所升高.另外,O2的存在,有利于沉积颗粒较小的金刚石膜.     

氧气对MWPCVD制备金刚石膜的影响

在水冷反应室式微波等离子体气相沉积装置中以混合的CH4／H2／O2为反应气体,研究了O2浓度对制备金刚石膜的影响,实验发现,很低浓度的O2会显著促进金刚石的沉积,并稍稍抑制非晶C的沉积,因而沉积膜中非晶C的含量急剧下降;较高浓度的O2会同时抑制金刚石和非晶C的沉积,但由于抑制金刚石的作用更强烈,沉积膜中非晶C的含量反应有所升高,另外,O2的存在,有利于沉积颗粒较小的金刚石膜。     

WC-Co硬质合金上高质量金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积法在硬质合金基体上制备金刚石薄膜.研究了铜过渡层和酸蚀脱钴两种基体前处理工艺以及在施加铜过渡层的情况下,不同的沉积气压和基片温度对金刚石薄膜的质量的影响.结果表明:在施加铜过渡层后,在适中的沉积条件下(沉积气压6.0 kPa,基片温度约为780℃)可得到质量较好的金刚石薄膜.