CVD金刚石膜中的缺陷

研究了利用直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)制备的大面积金刚石膜中的缺陷问题.研究表明:金刚石膜中的缺陷包括表面缺陷、晶内缺陷和晶界缺陷,以及由于内应力产生的金刚石膜宏观和微观裂纹.金刚石膜中的缺陷与制备工艺参数有着密切关系.     

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。     

CVD金刚石膜场发射机制的探讨

通过分析CVD金刚石膜的结构,对CVD金刚石膜的场发射机制进行了研究,结果表明金刚石膜内含有一定数量的石墨,当电子通过石墨时从石墨的电场中获得能量增大了电子隧穿金刚石晶粒的系数,据此提出了金刚石膜内石墨相增强电子隧穿金刚石颗粒以增强金刚石膜场电子发射的机制,并且根据该机制解释了一些实验现象。     

CVD金刚石膜沉积设备的稳流控制电路

研制了DCPLASMAJETCVD金刚石膜沉积设备电源的稳流控制电路。该电路利用负反馈原理,通过SG3524调节输出脉冲的占空比,推动IGBT,为磁饱和电抗器提供控制电流,达到电源稳定输出电流的目的。     

大面积CVD金刚石膜的热铁板抛光

研制成功国内第1台大面积CVD金刚石膜热铁板抛光机,它可以在10^-3pa真空条件下,加热到1100℃;抛光台可以在0－10r/min间实现无级调速,一次完成3片φ110mm的金刚石膜的抛光,金刚石膜在980℃,2h抛光的结果表明该装置有良好的抛光效果。金刚石膜在980℃抛光不同时间的Raman谱表明,金刚石热铁板抛光是金刚石石墨化和C原子不断扩散的过程。     

CVD金刚石厚膜钎焊工艺的研究

探讨了加热温度和钎料加入状态对真空钎焊CVD金刚石厚膜与硬质合金接头性能的影响，并对金刚石厚膜与Ag—Cu—Ti钎料的微观连接机理进行分析。结果表明：在940℃用90(Ag72—Cu)—10Ti钎料箔得到的接头强度较高，钎料中Ti与金刚石生成TiC是实现冶金连接的主要因素。     

CVD金刚石膜的压阻及其温度特性

在Fuchs-Sondheimer(F-S)薄膜理论的基础上，通过求解弛豫近似下的Bohzmann方程，求出了P-型金刚石膜的电导率。在价带分裂模型下得到了压阻的计算公式，计算了微应力作用下金刚石膜的压阻，压阻和应力的变化(△ε)有比较好的线性关系，张应力情况下压阻大于零，压应力情况下压阻小于零。从理论上给出了压阻和温度的关系，计算了压阻随温度的变化，压阻随着温度的上升而单调减小。     

CVD金刚石膜反应器内气相化学的理论研究进展

综述CVD金刚石膜沉积过程中反应器内气相化学的理论研究进展,阐述不同条件下反应器内的气相化学反应模型、反应机理及各种数值仿真方法,总结这些气相反应的选取及所对应的动力学机理。研究结果表明:CVD金刚石膜反应器内的气相化学是一个十分复杂的过程,与双碳组元相比,单碳组元对膜沉积的贡献较大,在组元C2H2,C2,CH3,C和CH中,决定膜生长的组元由具体操作条件而定。对CVD金刚石膜反应器内气相化学的研究结果不但可以为探讨膜生长机理的表面化学提供准确输入,还可为高效、优质膜的获得提供理论依据。     

等离子喷射CVD金刚石膜制备过程中的断弧保护

通过对等离子体喷射CVD金刚石设备的控制电路的改进,增加了沉积过程中在断弧情况下对已经沉积的膜的保护.该部分是在不影响开机点火的前提下,从主电流(电弧电流)取信号来控制冷却系统,使已生成的金刚石膜缓慢地冷却到室温,减小金刚石膜与衬底因温度瞬间下降而造成的相互作用力,金刚石内应力的释放相对减少.宏观裂纹明显减少,提高膜的完整性和产品的利用率和出材率.     

温度监控装置在CVD金刚石膜沉积设备中的应用

介绍了一种温度监控装置,并结合其在等离子体喷射CVD金刚石膜沉积设备中的使用情况,论述了该温度监控装置的工作原理,给出了监控的驱动电路,并对该电路进行了分析,最后在沉积结果中选取了两种典型的金刚石膜晶粒形貌做了比较,经过多次沉积实验证明,本温度监控装置的引入大大降低了值班人员的劳动强度,明显改善了金刚石膜的质量和完整性,提高了产品的出材率.     

实验参数对热丝CVD人造金刚石膜生长的影响

在热丝CVD法生长金刚石膜的实验中,实验参数（包括灯丝温度、衬底温度、气体的碳氢比等等）对金刚石膜的生长起到了关键性的作用,它们的数值与金刚石膜的生长速率快慢与生长质量的高低密切相关。而且实验参数相互之间也有着密切的联系。     

一种快速测定CVD金刚石膜磨耗比的方法

报道了CVD金刚石膜磨耗比的一种简易快速测量方法.该方法通过测量金刚石膜被磨耗的体积来求得磨耗比.其优点是不使用微量分析天平,因而降低了对实验环境条件的要求,省去了烘干和称重两项工序,测试快速简便.通过与质量法对比,所得数据比较准确可信.     

直接耦合式微波等离子体CVD金刚石膜装置的研究

利用实验室自行设计了直接耦合式微波等离子体化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石膜装置,并在石英管反应腔加上磁镜场来更好的约束等离子体,使等离子体球成为"碟盘"状,使沉积面积大、性能稳定、减少在石英管壁和观察窗的沉积,从而有效的提高电离的活性基团利用率,沉积出高质量的(类)金刚石膜.     

CVD金刚石膜{100}取向生长的原子尺度仿真

运用动力学蒙特卡洛(KMC)方法从原子尺度对CVD金刚石膜{100}取向在3种不同化学反应模型下的生长进行了仿真.结果表明:(1)以CH3为主要生长组元的生长机制比较适合于{100}取向金刚石膜的生长;(2) 对金刚石{100}取向而言,含有双碳基团的模型沉积速度并不比含有单碳基团的模型沉积速度大;(3)在高的生长速率下仍有可能获得表面粗糙度较小的金刚石膜;(4)对Harris模型的仿真结果与其本人的预测结果一致,并与实验结果符合良好.     

终成正果贵在坚持——对CVD金刚石膜研究工作的回顾

100kW级直流等子体喷射化学气相沉积金刚石膜设备的研制成功,使我们成为继美国两家公司之后第三家能独立开发此种设备的单位,具有独创性和实用性。由于多年来的不断努力,我们不仅一直位于该项技术领域的前沿,而且也取得了很好的市场效果。金刚石膜制备工作因贵在坚持而终成正果。通过忆往昔,看今朝,思明日,对以往工作的简单回顾,来纪念院庆30周年。     

改进CVD系统制备金刚石薄膜

用一台常规的真空镀膜机改建为化学相沉积（CVD）系统，并用以制备金刚石薄膜，采用SEM，XRD，Raman测试表明，金刚石薄膜质量较好。     

CVD金刚石涂层附着性能研究

采用微波等离子体CVD（MPCVD）法在YG6硬质合金基体表面沉积金刚石涂层，在金刚石的形核和生长阶段分别采用不同的沉积条件，研究了分步沉积工艺对金刚石涂层形核，质量及其附着性能的影响，结果表明：采用分步优化的沉积工艺，可明显改善金刚石涂层与刀具基体之间的附着性能，这主要是由于基体表面形核密度的提高，增大了涂层与基体之间的实际接触面积。     

改建CVD系统制备金刚石薄膜

用一台常规的真空镀膜机改建为化学气相沉积 (CVD)系统 ,并用以制备金刚石薄膜 .采用SEM、XRD、Raman测试表明 ,金刚石薄膜质量较好 .     

影响CVD金刚石断裂强度的因素

按照Griffith微裂纹理论,讨论了影响CVD金刚石断裂强度的因素。结果表明,较高的生长温度,较低的生长速率,较小的晶粒尺寸,较少的微观缺陷,较高的金刚石纯度,可以提高CVD金刚石的断裂强度。     

CVD金刚石的机械加工工具应用

CVD金刚石是纯多晶结构,具有优异的物理和化学性能,综合了天然金刚石和聚晶金刚石的优点,非常适合制作各种高性能的机械加工工具,具有很广阔的发展空间.CVD金刚石机械加工工具应用主要包括三个方面:拉丝模、砂轮修整器和超硬刀具.