气相法生长金刚石薄膜过程和热解CVD实验

本文简述了气相法生长金刚石薄膜的基本过程,论述了反应气体系统及碳源浓度、激活源、基片温度和预处理等参数对金刚石结构和性能的重要影响.     

MPCVD法金刚石薄膜的生长影响因素

金刚石具有许多优异的性能,但天然金刚石的价格也比较昂贵。金刚石薄膜的各种性质与天然金刚石几乎相同,具有非常广阔的工业前景。本文采用乙醇和氢气作为工作气源,利用微波等离子体化学气相沉积法,在较低的温度下制备了金刚石薄膜,并研究了反应气压对金刚石薄膜生长的影响。     

CVD金刚石薄膜的织构分析

采用极图和取向分布函数法分析ＣＶＤ金刚石江膜的不同织构,分析表明,高的多重性因子使得｛１１０｝面织构有更高的出现概率,具体分析了｛２２１｝面织构出现的孪生机制,强调了织构与性能关系研究的重要性,并推荐使用先进织构分析手段。     

电弧放电法快速合成金刚石薄膜

本文用电弧放电等离子体ＣＶＤ快速生长金刚石薄膜。用拉曼散射，Ｘ射线衍射、电子显微镜等方法进行了结构表征。文中所论述的恒定的基板温度对沉积金刚石薄膜是非常重要的。     

热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜的动态模型

在用热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜的过程中,具有活性的原子及原子团的运输是一个复杂的动态过程,对此过程提出了一个理论模型,着重研究衬底附近的活化气体原子团的比例随各参数的变化及其对金刚石生长的影响,从而求得在一定的参数空间内理想的金刚石生长区域,以指导金刚石外延的实践。     

金刚石烧结体及其薄膜复合体的合成工艺

本文介绍了目前机械加工工业中常用的金刚石烧结体和金刚石薄膜材料存在的缺陷,研究金刚石烧结体与金刚石薄膜复合体新型金刚石复合材料的意义和原理;     

化学气相沉积金刚石薄膜的表面过程

采用简单表面反应模式，对化学气相沉积金刚石薄膜的表面动力学过程进行了研究，得到了金刚石薄膜的沉积速率公式，揭示了影响薄膜生长的因素并由此讨论了金刚石薄膜生长的机制和规律。     

离子化乙炔气体淀积类金刚石薄膜

我们用气体离子化淀积技术制得类金刚石薄膜,并研究了使用乙炔气体时的工艺条件。薄膜的性能与淀积过程中的加速电压、基片温度、磁感应强度等条件密切相关。在某种条件下薄膜的威氏硬度可大于兰宝石,并在电绝缘、耐腐蚀性等方面接近金刚石的性能。     

快速生长金刚石薄膜的装置及其工作性能

本文设计了用直流电弧等离子体喷射法快速生长金刚石薄膜的装置,并对其工作性能进行了研究。     

快速沉积的金刚石薄膜生长特性

本文研究了用直流电弧等离子体喷射法快速沉积的金刚石薄膜的生长特性,并与用热解CVD法沉积的金刚石薄膜生长特性做了比较。     

P型金刚石薄膜压阻效应的理论研究

结合形变势理论和价带分裂模型,对硼掺杂Ｐ型金刚石薄膜的压阻效应进行了分析和讨论。结果表明,金刚石中轻、重空穴有效质量的巨大差异是导致其具有显著压阻效应的主要原因之一。并推导出应变诱导轻、重空穴带分裂时压阻因子的近似计算公式,计算结果与实验结果一致。     

用拉曼波谱分析金刚石膜的内应力

对拉曼波谱测量金刚石薄膜内应力时存在的差异现象进行了分析。研究表明应力方向和晶体取向的未知,导致多晶金刚石薄膜中应力值与拉曼波谱位移量之间的比例系数难以准确选取,是造成计算出的内应力结果不一致的原因之一。     

沉积高品质金刚石薄膜的MWPCVD系统

建立了用于沉积高品质金刚石薄膜的微波等离子体化学气相沉积系统，并对该系统的工作性能进行了研究．     

金刚石薄膜光致发光的研究

本文研究了用热灯丝化学气相沉积方法在硅、钼和碳化钨衬底上制备的金刚石膜的光致发光特性。     

CVD金刚石薄膜中内应力张／压性质预测的研究

对大量实验测量出的甲烷浓度和衬底温度分别在单因素变化时,金刚石薄膜内应力的变化规律进行了归纳。在此基础上,利用材料科学与相图的思想,对任意给定的甲烷浓度和衬底温度条件下制备的金刚石膜中内应力处于张应力还是压应力的情况进行了分析,绘制出金刚石膜的“内应力状态图”。结果表明：利用“内应力状态图”可以预测内应力的张／压性质,预测分析结果与实验结果一致。     

自持金刚石厚膜上沉积N掺杂ZnO薄膜的生长及电学特性

采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)两步生长法在自持化学气相沉积(CVD)金刚石厚膜的成核面上制备ZnO薄膜, 并研究了薄膜的生长特性和电学特性. 结果表明, 在基片温度为600 ℃时沉积得到的ZnO薄膜表面均匀, 取向较一致, 为c轴取向生长. 其载流子迁移率为3.79 cm²/(V·s).      

镜面抛光硅衬底上金刚石薄膜的生长

在镜面抛光硅衬底上加负偏压,利用微波等离子体化学气相沉积方法生长金刚石薄膜．通过改变偏压成核阶段的不同条件制备出一系列样品,与直接在镜面抛光硅衬底上不加偏压直接生长的金刚石膜相比,成核密度明显提高,可达4×109cm－2。     

CVD法TiO2薄膜的制备条件及光学性质的研究

以四异丙醇钛为钛源物质,采用常压化学气相沉积法制备了ＴｉＯ２膜,并对其光学性质进行了研究。实验结果表明,：沉积条件是影响ＴｉＯ２膜的沉积率和光学性质的重要因素。