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。     

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。     

直流等离子体CVD金刚石薄膜涂层设备的研制

在已有的30kW金刚石膜设备基础上,研制出了直流等离子体CVD金刚石薄膜涂层设备。这套设备用直径为200mm的喷嘴能够沉积出直径为190mm均匀度误差小于15%的金刚石膜。     

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．     

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；     

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。     

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。     

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 .     

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。     

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.     

用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性

本文研究了用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性,并与用高温高压法合成的金刚石的结晶特性做了比较。     

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。     

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.     

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。     

气体循环条件下等离子体喷射CVD金刚石膜的生长稳定性和品质

在气体循环条件下采用H2、CH4和Ar的混合气体,利用100kW直流电弧等离子喷射CVD系统,在850和950℃下在Mo衬底上沉积了不同厚度的金刚石膜;并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱对膜的形貌、品质、取向和残余应力进行了分析.结果表明:在850℃下,随着金刚石膜厚度的增加,膜的品质不断提高,残余应力逐渐减小,且残余应力为拉应力,膜的生长稳定性很好;在反应气体流速不变的条件下,相比950℃沉积的厚度为120μm的金刚石膜,在850℃下沉积的厚度为110μm的金刚石膜有更好的生长稳定性,膜的品质更高,残余应力更小.     

无功功率补偿技术在直流电弧CVD金刚石设备中的应用

利用无功功率补偿技术对直流电弧CVD金刚石设备中的电弧电源进行随机补偿,提高了功率因数,降低了线路电流。达到了节能降耗的目的．节约了电力增容和绞路改造的费用。满足了生产规模扩大的需要。     

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。