等离子体增强化学气相沉积法制备类 金刚石薄膜研究综述

类金刚石薄膜由于其独特的物理化学特性,使得该薄膜在光学、电学、机械、医学、航空航天等领域得到了广泛应用。等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)制备类金刚石是近几十年兴起的新的制备类金刚石薄膜的方法,因其对沉积温度要求低,对基底友好,同时还具有沉积速率快和无转移生长的优势,获得了越来越多的研究者关注。详细介绍了类金刚石薄膜优异的特性,阐述了在等离子化学气相沉积条件下,不同沉积条件对沉积类金刚石薄膜结构特性的影响。衬底的选择直接影响着沉积类金刚石薄膜的性能,不同的衬底直接决定着生成类金刚石结构中sp³相的数量和质量;沉积参数是最为常见的控制条件,对沉积薄膜的总体效果影响也是最大的,改变沉积参数,沉积薄膜的表面将会变得更加光滑致密;常用的掺杂元素是硅和氮,掺杂元素的引入往往是为了降低沉积薄膜的内应力,提高与衬底间的结合力,延长使用寿命等;由于很难直接在金属上沉积类金刚石薄膜,所以常通过制备复合层来改善沉积效果。最后对类金刚石薄膜的发展以及今后研究方向进行了展望。     

中频等离子体化学气相沉积法制备ZnO薄膜

ZnO是一种多功能材料,目前处于世界范围的研究热潮中。为了拓展和改善ZnO的应用,采用中频等离子体化学气相沉积法(MF-PCVD)制备了ZnO薄膜,并研究了衬底温度对晶型和成膜速率的影响．     

等离子体化学气相沉积氮化镓薄膜特性研究

介绍了电子回旋共振低温等离子体化学气相沉积氮化镓薄膜工艺,并以高纯氮气N2和三甲基镓(TMG)为反应气源,在T=450℃条件下,在α-Al2O3(0001)面上低温生长了GaN薄膜。X射线分析显示GaN薄膜的(0002)峰位置为2θ=34.75°,半峰宽为18′。这一结果说明了ECR—PECVD法具有在低温下生长GaN薄膜的优势。     

微波等离子体CVD方法制备金刚石薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积方法分别在CH4／H2，CO／H2和（CH4＋CO）／H2气体体系下合成了金刚石薄膜．结果表明，所合成的金刚石薄膜具有明显的柱状生长特性和较高的品质，（CH4＋CO）／H2体系合成的金刚石薄膜具有较高的生长速率和（100）晶面定向生长的特性．     

化学气相沉积（CVD）金刚石薄膜的主要制备方法及应用

介绍了化学气相沉积金刚石薄膜的主要制备方法：热灯丝法、微波法、等离子体喷射法、火焰燃烧法。 Ｃ Ｖ Ｄ 金刚石膜的应用。     

放电电流对热阴极等离子体化学气相沉积金刚石膜影响

建立了快速沉积高品质金刚石膜的热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积新方法. 相对于常规冷阴极辉光放电而言,热阴极辉光放电是一种新型放电形式,具有许多新的特性,其中重要一点是具有较高的放电电流(6.0～10.0 A). 较高的放电电流既是热阴极辉光放电本身的突出特点,同时对于化学气相沉积金刚石膜工艺也产生重要影响. 实验研究了放电电流于金刚石膜沉积速率、表面形貌和热导率的影响,发现由于放电电流影响辉光放电的等离子体区和阳极区,进而对金刚石膜的沉积速率和品质有很大影响. 特别是通过放电电流的提高,可以有效地提高金刚石膜的品质,这对于制备优质金刚石膜产品有重大意义.     

等离子体辅助化学气相沉积法生长ZnO薄膜的研究

讨论了在不同基板温度下用等离子体辅助化学气相沉积法生长ZnO薄膜,用X射线衍射(XRD)分析仪、反射式高能电子衍射(RHEED)仪及X射线光电子能谱(XPS)分析ZnO薄膜的特征.分析结果显示,在基板温度为300 ℃,二乙基锌(DEZ)流量为50 mL/min条件下可得到优取向高晶化的ZnO薄膜.光学性能分析表明,ZnO薄膜是透明的,在可视区峰值透光率高达85%.     

医用镁合金表面含氟类金刚石薄膜腐蚀行为研究

为了提高镁合金的表面硬度和耐蚀性,采用等离子体增强化学沉积技术在AZ31镁合金表面制备含氟DLC膜。研究了氟掺杂量对含氟DLC薄膜表面形貌、耐腐蚀性、疏水性和sp²键含量的影响,并探讨了相应的影响机理。结果表明,氟掺杂对AZ31镁合金表面DLC膜的组织和性能有显著影响。随着四氟化碳沉积时间增加,类金刚石薄膜的粗糙度减小,表面光滑;薄膜中的sp²杂化键逐渐增多;类金刚石薄膜的疏水性先增大后减小;当四氟化碳沉积时间为40 min时,类金刚石薄膜表现出优异的耐人体体液腐蚀特性。     

直流辉光放电等离子体增强化学气相法制备金刚石及氮化碳薄膜

采用直流辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术方法 ,在Si(100)衬底上制备了金刚石薄膜 ,并在此基础上合成了含有少量晶态颗粒的非晶氮化碳薄膜     

常压等离子体增强化学气相沉积纳米晶TiO2多孔薄膜的研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PE-cvD)的方法及TICl4/O2混合气体在常温常压下可制备纳米晶TIO2多孔薄膜.利用偏光显微镜分析(PM)、扫描电子显微镜分析(SEM)、高分辩透射电镜分析(HRTEM)、X光衍射分析(XRD)等检测手段.系统地对纳米晶TIO2多孔膜表面形貌以及成分进行表征.研究结果表明:使用等离子体化学气相沉积方法,可以在常温常压下快速沉积纳米晶TiO2多孔薄膜,并且PE-CvD与传统的化学方法相比具有低能耗、低污染、方法简便、成本低等优点,是具有良好发展前景的纳米晶多孔薄膜制备新方法.     

N掺杂SiC薄膜的制备及磁有序

采用磁控溅射技术制备了N掺杂SiC薄膜,利用X线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、物理特性测试系统对薄膜成分、结构、磁性进行了表征.结果表明,N掺杂SiC薄膜具有室温铁磁性,N掺杂含量对薄膜的室温铁磁性具有很大的影响,薄膜室温铁磁性可能是由于N替代C来控制Si空位缺陷的电荷态和自旋极化产生的.     

梯度掺杂AZO薄膜的制备及其性能表征

采用Sol-Gel法,以不同铝离子浓度的溶胶梯度掺杂的方法制备了Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,用XRD衍射仪和SEM扫描电镜对该薄膜进行了结构和形貌分析,并对其电学性能和光学性能进行了研究。结果表明,梯度掺杂的AZO薄膜比单一浓度掺杂5.0 at%(原子数百分比)的薄膜具有更明显的c轴择优取向,更强的本征紫外发光峰和近紫外发光峰。当薄膜的退火温度在500~650℃区间时,薄膜电阻率稳定在10-2Ω.cm,高于700℃时,薄膜电阻率明显升高。     

丹宁酸掺杂聚苯胺膜修饰铂电极的电化学特性及应用

在酸性条件(HClO4溶液)下,比较了聚苯胺膜(PAn)和丹宁酸掺杂聚苯胺膜(PAn/TA)的聚合过程和聚合膜的电化学性质,以及不同厚度的丹宁酸掺杂聚苯胺膜修饰铂电极在中性溶液(PBS)中抑制Fe(CN)63-氧化的能力.发现在浓度为5.0mmol·L-1丹宁酸、0.1mol·L-1苯胺,1.0mol·L-1高氯酸的条件下,聚合32圈得到的聚合膜修饰电极对Fe(CN)63-和抗坏血酸(AA)在PBS缓冲溶液中的氧化抑制作用最好,而Ru(NH3)63 和多巴胺(DA)的氧化电流却几乎没有受到影响.     

水银、氧化铝表面摩擦特性研究

给出了关于水银和氧化铝表面摩擦系数的测量方法,并利用此方法对水银和氧化铝表面摩擦系数进行了测量,得出在水银液体体积较小时,摩擦力可以忽略的结论.     

摩擦系数对真丝编织性能的影响

分析了真丝摩擦系数对舌针成圈过程的影响．对真丝采用了三种不同前处理工艺，并对所编织的丝针织坯布进行实物质量分析，得出了降低摩擦系数并改善丝的平滑性能才能顺利编织的结论．     

考虑粘着摩擦和滑动摩擦的轧制变形速度的计算

变形速度是轧制中的一个重要因素。导出粘着摩擦和滑动摩擦两种情况下,轧制变形速度的表达式。计算结果表明,粘着摩擦和滑动摩擦变形速度在轧件开始咬入附近处变形速度最大;在轧件与轧辊分离处,变形速度为零,在这点附近粘着摩擦和滑动摩擦变形速度值接近相等,摩擦系数几乎不影响滑动摩擦情况下的变形速度。     

摩擦系数各向相异时的平衡问题

本文对摩擦系数按椭圆分布的情况,进行了理论分析,提出了当量摩擦系数,研究了其分布规律,建立了滑动区和非滑动区的概念。     

具有中间层结构DLC耐磨特性的研究及应用

为研究一种硬度高、自润滑性能良好、具有中间层结构的类金刚石复合型涂层材料,采用试验研究的方法,使用原子力显微镜和扫描电镜等设备分析其表面及断层形貌,测量摩擦系数,定性分析结合力大小,搭载变速箱台架耐久试验(TEDD)考核带涂层零件的耐久摩擦性能。结果表明:该涂层的纳米硬度可以达到2 000~2 800 HV,摩擦系数较普通模具钢下降40%~45%,带涂层零件的耐久能力是不带涂层零件耐久能力的200倍以上。     

黄铜在润滑状态下的摩擦系数

本文分析了滑动速度、正压力、润滑油牌号等对黄铜在润滑状态下摩擦系数的影响,指出目前常用设计手册所推荐的摩擦系数的局限性,认为组成运动副的零件的材料不宜都采用黄铜,以及在回转运动副中黄铜不宜作为被包容件的材料。     

关于聚四氟乙烯的摩擦特性及其对欧拉—库仑摩擦定律的冲击

提出了在摩擦理论的研究中出现的与欧拉－加仑定律相反的现象，以及多年所做实验结果。论述了研究静，动摩擦系数的关系在当今某些领域中的意义，使人们更好地了解古典摩擦理论的适用范围与它的局限性。