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.     

直流弧放电等离子体喷流CVD法高速合成金刚石薄膜的研究

描述了用直流弧放电等离子体喷流ＣＶＤ法来合成金刚石薄膜的过程。通过实验确定了金刚石生长的最佳条件。实验结果表明，金刚石薄膜的生长速率约为６４μｍ／ｈ。借助拉曼光谱证实了膜为金刚石膜，扫描电镜拍摄的照片清楚的显示了晶体的形状。     

影响大电流热阴极辉光放电稳定工作的因素

大电流热阴极辉光放电用于等离子体化学气相沉积金刚石膜, 有效地提高了沉积速率和膜品质. 大电流辉光放电具有较强的向弧光放电转化趋势, 本文研究了影响大电流热阴极辉光放电稳定工作的因素, 结果表明, 阴极温度、 表面形貌、 阴阳极位置和尺寸配置关系等对辉光放电的稳定性均有不同程度的影响.     

放电电压对直流热阴极制备金刚石厚膜的影响

利用直流热阴极辉光放电方法制备出了高品质金刚石厚膜,生长速率达到20μm/h,生长厚度达到3mm.为了解其工作特性、优化沉积工艺,本文研究了放电电压对金刚石沉积速率和品质的影响.通过对扫描电镜、拉曼谱和XRD图谱分析得出,随着放电电压的增加,沉积速率呈下降趋势,电压在850～950V范围金刚石中石墨和非晶碳明显减少,晶粒均匀,表面晶向以(110)为主,金刚石薄膜的质量显著提高.     

氢化非晶碳膜的制备及其在金属表面防护上的应用

氢化非晶碳膜具有硬度高、电绝缘、光学透明、化学性能稳定等优良特性,又称为“类金刚石”碳膜。本文报导由碳氢气体的辉光放电分解而制备的氢化非晶碳膜的特性及其在金属表面防护上的应用。     

金刚石砂轮的雾气中放电修整技术

提出基于电火花加工原理的雾气中放电在线修整金刚石砂轮方法.利用电火花成形机床进行雾气中电火花修锐青铜结合剂金刚石砂轮的实验,研究了修整过程中的不同放电参数对修整效率的影响.用VH-800三维数字显微镜观察电火花修锐前后金刚石砂轮表面的微观形貌,考察了砂轮修锐前后表面峰点高度分布的变化,比较了不同放电参数作用下不同的修锐效果.实验证明,雾气中电火花放电技术应用于金刚石砂轮的修锐是可行的,雾气中放电对金属结合剂金刚石砂轮进行修锐时存在一个合适的修锐参数范围,在该范围内修锐可以获得较好的效果.     

高导热金刚石膜表面金属化研究

本论文采用直流热阴极PCVD方法制备金刚石膜,研究了金刚石膜热导率,制备出了高热导的金刚石膜,满足金刚石膜在散热器件方面的应用;采用Ag72Cu28和钛粉作为钎料,在低真空环境下通过热扩散原理建立了大面积金刚石膜表面改性工艺,满足金刚石膜工具规模化生产要求。     

氮气流量对金刚石膜生长的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积（EA-CVD）方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,氮气流量对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量.用Raman手段对金刚石膜的生长特性进行了表征.     

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).      

大面积无衬底自支撑金刚石厚膜沉积

讨论了在采用直流电弧等离子体喷射ＣＶＤ工艺沉积大面积无衬底自支撑金刚石厚膜时遇到的若干技术问题,在制备过程中经常出现的膜炸裂现象,主要是由于膜和衬底材料线膨胀系数差异引起的巨大热应力,而衬底表面状态的控制、沉积过程中工艺参数的优化和控制也是一个重要的因素,因此,必须对整个金刚石厚膜沉积过程进行严格而系统的控制,团能有效地保证获得无裂纹大面积金刚石自支撑厚膜。     

Structural and electrical properties of ZnO films on freestanding thick diamond films

In this paper, ZnO films are deposited on freestanding thick diamond films （FTDF） by plasma-assisted metal organic chemical vapour deposition （MOCVD）. Diethyl zinc （DEZn）, O2 and N2O are applied as precursors and different substrate temperatures are used to achieve high quality ZnO films. The influence of substrate temperature on the properties of ZnO films is systematically investigated by X-ray diffraction （XRD）, Hall measurements and electron probe microanalysis （EPMA）. Experimental results demonstrate that ZnO films deposited at 600℃ and 73 Pa display a fine electrical quality and Zn/O atomic ratio plays an important role in the electrical property of ZnO films.     

金刚石膜磁阻效应

在F－S薄膜理论的基础上,考虑了晶格散射和杂质散射,通过求解驰豫近似下的Boltzmann方程,计算了P型单晶半导体金刚石膜（矩形）在球形能带下的电导率及考虑金刚石的轻空穴带、重穴穴带和分裂带为并联电阻模型时的磁阻,给出了磁阻和金刚石膜厚度,磁场强度、迁移率的关系。研究表明：金刚石的轻空穴带、重空穴带和分裂带对磁阻的影响不相同。厚膜的磁阻和块材的磁阻相差不大,磁阻和温度、磁场强度,迁移率有密切关系。     

干摩擦条件下金刚石复合膜摩擦学性能

在干摩擦条件下利用 SRV磨损试验机比较了在硬质合金基体上金刚石薄膜、石墨 /金刚石复合膜以及硬质合金 3种试样的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜观察了试样和磨痕的表面形貌。利用表面形貌仪测试了磨损体积。研究了振动频率对试样的摩擦学性能影响。结果表明 ,在干摩擦条件下 ,金刚石薄膜与石墨 /金刚石复合膜的摩擦学性能差别不大 ,二者的磨损机理均为微断裂磨损。在干摩擦条件下 ,高频时金刚石薄膜的耐磨性是硬质合金耐磨性的 8～ 10倍 ,其原因是硬质合金的磨损机理存在着从粘着磨损到微断裂磨损的转变     

微波功率对光学级金刚石膜生长的影响

采用微波PCVD系统进行了高品质透明金刚石膜的制备,在金刚石膜的沉积过程中,微波功率的变化直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman,SEM等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

甲烷浓度对光学级金刚石膜生长的影响

采用微波PCVD系统进行了高品质透明金刚石膜的制备,在金刚石膜的沉积过程中,碳源浓度的变化直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman,SEM等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

复合金刚石薄膜的介电特性

利用热丝大面积金刚石薄膜气相合成（CVD）装备制备了复合金刚石薄膜，并对其表面和断面分别进行了扫描电镜（SEM），原子力显微镜（AFM）和Raman光谱表征，研究了该复合结构的介电性能，利用共振电路测量了高频下薄膜的介质损耗与频率的关系，结果表明，复合结构由普通多晶金刚石薄膜和纳米金刚石薄膜组成，薄膜的表层结构体现了纳 米金刚石的特征，复合金刚石薄膜不仅具有表面光滑的优点，介电性能也接近于常规的多晶金刚石薄膜，是一种较好的电子材料，可应用于金刚石薄膜半导体器件的制备。     

金刚石薄膜场致发射的研究

简要分析了 FED场发射显示器的工作原理 ,陈述了非晶金刚石薄膜特殊的优点后 ,对用金刚石薄膜制作场发射器的可行性进行了讨论 ;还介绍了利用金刚石薄膜和阳极选择的方法对Spindt FED作了改进 ,从而使平面 FED更容易实现。     

金刚石薄膜自支撑窗口试样的制备与实验研究

以氢气和丙酮为原料，采用电子增强热丝CVD法，在硅片(100)基底上涂覆一层金刚石薄膜，在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了一种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法，并采用光刻法和湿式各向异性刻蚀技术制备得到金刚石薄膜自支撑窗口试样．研究表明，所制备的金刚石薄膜自支撑窗口的形状比较规则，膜内残留内应力小，能很好地满足鼓泡实验的要求，可以用来定量检测金刚石薄膜膜基界面结合强度和综合评价薄膜力学性能，对于促进金刚石薄膜材料在半导体器件中的应用和推广具有积极的意义．