热丝化学气相法合成金刚石的温度场仿真及试验

为了对热丝化学气相法沉积金刚石薄膜的工艺进行优化,提出了以有限元法模拟金刚石薄膜沉积系统三维温度场的新方法.在有限元仿真中,分析了温度场中热丝温度、直径、热丝排布、热丝与衬底距离等参数对衬底温度及均匀性的影响.在此基础上,通过热丝化学气相法沉积金刚石薄膜和生长单晶金刚石颗粒的试验验证了仿真结果的正确性.实验和仿真结果一致表明,热丝排布以及热丝与衬底间距离是影响金刚石薄膜沉积温度场的主要因素.     

利用金刚石纳米粉引晶方法制备高硼掺杂金刚石薄膜

利用金刚石纳米粉引晶方法在SiO2衬底上合成了高硼掺杂金刚石薄膜,并利用范德堡法、扫描电镜、激光拉曼方法对不同掺杂量下生长的样品进行了表征.SEM和拉曼谱分析表明,少量掺杂时有利于提高金刚石薄膜的质量,但是随着掺杂量的增加,金刚石薄膜质量开始明显下降;并且拉曼谱峰在500 cm-1和1200 cm-1开始加强,呈现重掺杂金刚石薄膜的典型特征.其电导率随着温度升高而升高,表明导电性质为半导体导电.     

3C—SiC晶体薄膜的退火特性及其光荧光

采用HFCVD技术,通过两步CVD生长法,以CH4＋SiH4＋H2混合气体为生长源气,在Si衬底上生长3C－SiC晶体薄膜。对所制备的样品薄膜在氮气气氛中分别采取了快速退火和慢速退火处理,并对退火前后的样品进行了光荧光（PL）分析。结果显示,未经退火处理的样品其PL谱为一覆盖整个可见光区域展宽光谱线,主峰位置在520nm附近;经快速退火处理后样品的PL谱在450nm位置附近出现了又一较强峰,再经慢速退火处理后此峰基本消失,但室温PL峰发生红移。比较结果说明快速退火处理极易给3C－SiC晶体薄膜造成应力损伤。     

大面积HFCVD系统衬底温度场建模与分析

以大面积HFCVD系统为研究对象,应用传热学理论建立了衬底温度场模型.根据金刚石成膜过程中对衬底温度大小及均匀性的工艺要求,对影响衬底温度场的参数进行了优化设计.最后,应用灵敏度法综合分析了各参数对衬底温度场的影响程度.     

热丝CVD法制备金刚石膜

采用热灯丝CVD、分次连续沉积的办法在硅衬底上制备金刚石膜．用RAMAN光谱、X-ray衍射、扫描电子显微镜(SEM)等多种技术对金刚石膜的形貌、成份、晶态等特性进行了分析，证实所获膜质量较好。     

感光性银浆用载体树脂的制备与性能

为了制备适合感光性银浆的载体树脂,采用溶液聚合法,选用甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸丁酯（BMA）作为单体,偶氮二异丁腈（AIBN）作为引发剂,丁酮作为溶剂,合成丙烯酸树脂.利用正交试验研究反映因素对树脂重均分子量的影响.研究结果表明,影响分子量的主次工艺参数依次为引发剂浓度、单体浓度、聚合温度和反应时间.浆料的显影实验表明,分子量在20 000～26 000之间的树脂适用于感光性银浆.     

大面积金刚石薄膜沉积系统的研究

介绍热丝化学气相沉积(HFCVD)法沉积大面积金刚石膜的设备的原理和设计,设备主要包括真空系统、水冷系统、热丝架、供气系统以及电路系统,给出了该设备的性能指标参数.该设备可以用于沉积高质量的大面积金刚石膜,沉积的金刚石薄厚膜直径最大可达220 mm,膜沉积速率为1~2μm/h.     

织构金刚石薄膜生长特性与研究

目前利用气相法得的金刚石薄膜多为晶膜，性能远不如天然金刚石，严重地影响了它在光学、电子学等方面的应用。因此，如何控制合成条件，实现金刚石薄膜的均匀定向生长是目前金刚石薄膜研究中急需解决的课题。本工作利用电子促进ＨＦＣＶＤ技术成功的得到了织构生长的金刚石薄膜，研究了合成的优化工艺条件。实验中钨丝温度为２０００℃，ＣＨ４／Ｈ２浓度０．４—２％，基片温度控制在７５０－９００℃，基片与钨丝之间加偏压１３０Ｖ。对合成的薄膜用扫描电子显微镜（型号ＳＥＭ１０００Ｂ—２）观察薄膜的形貌。结果表明，当碳源浓度为的０．８％，基片温度为８７０℃时，晶粒晶形好，样品上金刚石颗粒已经连成了薄膜，每个晶粒顶部呈现和衬底平行的（１００）面。ＣＨ４浓度高时，晶性变差，呈粗糙的球状多晶状。基片温度过低时晶形较差。温度过高因相变和气化不能成膜。基片温度在８５０℃－９００℃范围内可连续成膜。加衬底偏压可以提高基底表面能和降低原子团界面自由能，因而可以促进成核。综上，我们利用偏压促进成核ＨＦＣＶＤ技术，在优化工艺条件下得到了织构生长金刚石薄膜，为揭示其外延生长机理提供了实验数据     

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物薄膜的研究进展

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物(Polytetrafluoroethylene-like fluorocarbon,PTFE-like FC)薄膜具有超低介电常数、高疏水性和生物相容性等优点.综述了国外制备PTFE-like FC薄膜的实验进展,分析了PTFE-like FC薄膜可能的沉积机理,指出热丝化学气相沉积(HFCVD)和射频等离子体辅助的化学气相沉积(rf-PECVD)这2种方法更有利于减少离子对薄膜表面的轰击作用,被认为是目前沉积PTFE-like FC薄膜最好的2种方法.介绍了利用介质阻挡放电(DBD)方法在低气压下制备PTFE-like FC薄膜的最新进展.     

SiC薄膜的制备及其光敏特性

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法,以甲烷、硅烷和氢气为反应气体在单晶硅衬底上沉积碳化硅(SiC)薄膜材料.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对SiC薄膜的晶体结构进行测试分析.利用原子力显微镜(AFM)对SiC薄膜的表面形貌进行分析.对该薄膜在室温和较高温度(410℃)下进行光敏特性测试,结果表明:该薄膜为SiC薄膜且对不同波长、不同功率的光有一定的敏感特性,较高温度下其敏感特性和室温下测试的结果大体一致,在高温光敏器件领域具有很大的应用潜力.