赵培教授团队:紧焦化学气相沉积技术,开启薄膜材料创新之门

赵培,教授,博士生导师,楚天学子/工大学者特聘教授、“湖北省杰出青年科学基金”及“武汉市青年科技晨光计划”人才基金项目获得者;2021年被评为武汉工程大学材料学科带头人;主要从事化学气相沉积法制备各种结构及功能薄膜/涂层的技术和设备开发研究。

等离子体增强化学气相沉积设备的技术要点及性能分析

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是一种重要的表面涂覆技术,可用于制备薄膜材料。对此,需要研究并分析等离子体增强化学气相沉积设备的技术要点和性能,介绍PECVD设备的基本构成和工作原理,研究PECVD设备的关键技术要点。其中,气体供给系统的精确控制是实现均匀沉积薄膜的关键。为了提高沉积速率和薄膜质量,需优化反应室的设计以确保等离子体的均匀分布和稳定性。此外,射频电源的功率和频率的选择也对薄膜质量有重要影响。实践证明,通过研究技术要点和性能分析,可进一步优化设备参数,提高薄膜质量和沉积效率,为相关领域研究提供有力支持。

特种气体CVD沉积技术在合成石英制备中的应用与优化

这篇文章深入研究了化学气相沉积工艺在石英制造中的应用,并出了一个解决方案了可能的改进策略。经过精心调控多种化学元素的反应环境,我们最终成功地提升了石英的纯净度和结晶体的优良程度。实验数据揭示,在石英合成过程中,气体成分的比例及反应的温度和压力条件,对于提炼得到的石英材料的微观构造以及性能特点起到了关键性影响。此外,我们分析了化学气相沉积技术在能耗与投入产出比方面的表现情况,目的是评估这一技术在工业生产中的潜在应用价值。经过深度探究,我们最终裁定,特殊气体在化学气相沉积技术中的应用,不仅大幅提升石英的制造质量和效率,也拓展了石英制品的广泛应用范围。

中温化学气相沉积(MTCVD)工艺技术及超级涂层材料的研究

采用MT CVD工艺技术 ,用CH3 CN等含有C/N原子团的有机化合物 ,在 70 0～ 90 0℃沉积组织致密、层间结合强度好、柱状结晶的超级TiCN涂层。研究了沉积温度、压力、不同气体流量等工艺参数对TiCN涂层组织结构及性能的影响规律 ;分析了超级涂层材料设计机理和结构 ,给出了在经过改造的高温化学气相沉积 (HT CVD)设备上应用HT CVD和MT

化学气相沉积(CVD)金刚石技术及产业分析——21世纪新材料CVD金刚石

20世纪80年代以来，世界范围内掀起了一股利用化学气相沉积（Cheroical Vapor Deposition-CVD）方法制备金刚石材料的科技研发浪潮，新方法制备的金刚石材料几乎实现了天然单晶金刚石的全部特性，被认为是未来最具发展前景、能够实现金刚石全方位功能应用的新金刚石材料。利用化学气相沉积方法合成金刚石材料的技术最早起源可追溯到20世纪50—60年代，

制备参数和退火对激光诱导化学汽相沉积合成纳米硅的粒径和红外光谱的影响

用激光诱导化学汽相沉积 (LICVD)法制备纳米硅 ,发现 :激光强度存在低限阈值 ,SiH4的流速存在着高限阈值 ,二者正相关 ,以维持SiH4 裂解所需的高温。为了使纳米硅粒小而均匀 ,应加大激光强度 ,并相应加快SiH4 的流速 ,以提高纳米硅粒的成核率 ,减少每一个纳米硅核所吸收的硅原子数 ,并缩短每一个纳米硅核的生长期。纳米硅制取后退火脱H ,纳米硅的红外吸收光谱发生变化 :4条特征吸收带的位置、强度和形状各有改变。这是因为纳米硅的表面积很大 ,表面氧化使组态改变。为了减轻这样的氧化 ,纳米硅应在Ar气氛中而不是在空气中退火 ,并且开始退火的温度低于 30 0℃。

SiC薄膜的化学汽相沉积及其研究进展

介绍了SiC薄膜的一种主要制备方法———化学汽相沉积(CVD)法制备SiC薄膜的近年研究进展,并对所制备薄膜的结构特征与物理性质进行了简要评述。

常压化学汽相沉积TiO_x纳米光学薄膜及其用于太阳电池减反射膜的研究

报道了用常压化学汽相沉积 (APCVD)工艺制备TiOx 纳米光学薄膜的研究结果 ,讨论了衬底温度对薄膜结构及折射率的影响 ,实验验证了太阳电池对光学减反射膜的理论要求 ,优化了工艺条件 ,制备的TiOx 纳米光学薄膜性能稳定 ,大面积颜色均匀一致。采用该工艺制备的TiOx 减反射膜能使单晶硅太阳电池光电转换效率平均增加 10 %。

化学汽相沉积金刚石薄膜的生长

利用热丝化学汽相沉积法生长出优异的金刚石薄膜.研究表明，金刚石的成核依赖于沉积点的尖锐度，薄膜的生长包括晶粒长大和薄膜上的二次成核及其生长，可用分层生长来描述．金刚石晶粒的生长由外延生长和二次成核及其生长组成，也是分层进行的．结果导致了金刚石晶体和薄膜的层状结构．

聚对苯(撑)二甲基膜的化学气相沉积(CVD)聚合

采用化学气相沉积(CVD)聚合工艺制备的对苯撑二甲基聚合物可广泛应用在航天、航空、军工、电子、生物医学工程、控制系统、文物保护、纳米材料和磁性材料等诸多领域。综述了聚对苯(撑)二甲基系列膜的化学气相沉积聚合工艺和原理,介绍了底物温度和沉积舱压力等主要因素对膜沉积率的影响和膜的一些主要性能,并讨论了典型的Parylene N膜的光氧降解性能。

化学气相沉积制备硬质合金刀具涂层研究进展

化学气相沉积技术(CVD)广泛应用于硬质耐磨涂层的生产中,该类涂层可大大提高硬质合金工具的耐磨性和寿命。综述了CVD涂层技术在硬质合金切削刀具中的应用研究进展,首先介绍了CVD涂层技术的原理及其发展历程;其次阐述了模拟计算方法(相图计算、流体力学计算、第一性原理计算、相场模拟、机器学习等)在CVD涂层中的应用;再次介绍了CVD涂层的沉积实验及结构和性能表征方法;最后列举了几种典型的硬质合金刀具用CVD涂层,以期为高性能涂层的智能设计、智能集成和智能研发提供新的思路:即把多尺度计算模拟、科学数据库和关键实验集成到硬质涂层开发的全过程中,通过对成分-工艺-结构-性能进行关联分析,将耐磨涂层的研发由传统经验或者半经验方式提升到科学的微结构智能设计上,以实现基体与涂层微结构调控和性能的协同优化,获得最佳的综合性能。

光化学汽相沉积中光激活物质的理论解析

基于光激活物质空间迁移长度的概念，推导出方形反应空间中到达基片上单位面积的光激活物质总数的解析表达式，对光化学汽相沉积中淀积速率和基片位置的关系进行了模拟和分析． 模拟结果同实验结果符合良好．

激光诱导化学气相沉积制膜技术

综述了LCVD制备薄膜的原理和特性,国内外对LCVD的研究应用情况及目前最新的研究方向。阐明了LCVD技术在制备薄膜过程中的生长低温化及高精度膜厚的可控制性能等特点。分析了激光功率、反应室气压及基材预处理等参数对薄膜质量的影响。

Ti_(1-x)AI_xN涂层低压化学气相沉积(CVD)技术

随着高速干式切削工艺以及硬质材料切削需求的增加，对切削工具的需求也随之增大。这类材料包括高强度钢、铸造材料以及用于汽车以及航空工程的高强度合金材料。当切削工具高速运转时，

化学气相沉积层的技术和应用

介绍了国内外化学气相沉积技术的研究进展，对化学气相沉积层的类型、性能和应用进行了详细的介绍，并展望了化学气相沉积法的发展趋势。

化学气相沉积制膜技术的应用与发展

化学气相沉积作为一种有效的表面工程技术手段 ,发展十分迅速 ,应用范围日趋广泛。本文介绍了化学气相沉积制膜技术在国民经济各个领域中的应用及其发展趋势。

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。

化学汽相淀积(CVD)技术述评

CVD技术是当前最重要,最基本的半导体器件和集成电路制造技术之一。本文以介质膜的CVD为重点进行了概要的分析,其中包括对CVD介质膜的要求,CVD的反应机理及各种反应室的演变,CVD介质膜的杂质、应力及其覆盖能力。最后对导体材料的CVD作了简单的描述。

热壁化学汽相沉积Si基GaN奇异面

利用热壁化学汽相沉积在Si基上生长GaN薄膜。用扫描电镜(SEM)、选择区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外透射谱(FTIR)和荧光光谱(PL)对样品进行形貌、结构、组分和发光特性的分析。SEM显示在平滑的表面上出现了由绳状、树根状、项链状晶体组成的奇异面。FTIR、XRD和SAED显示生成的GaN奇异面呈六方纤锌矿多晶结构同时含有少量的碳污染。PL谱显示了不同于一般GaN发光谱的发光峰。

激光化学汽相沉积球面微透镜的研究

本文介绍了一种新颖的利用激光化学汽相沉积（ＬＣＶ）球面微透镜的技术。我们建立了一套ＬＣＶＤ的实验装置，用该装置在平面石英玻璃衬底上，成功地沉积生成了平凸型氨化硅球面微透镜。同时，还对沉积成的微透镜的参量进行了测试。在实验中还摸索了ＬＣＶＤ的沉积工艺。实验结果表明，通过控制源气体的化学配比与浓度，调节激光功率与衬底上的聚焦激光光斑尺寸，选择沉积时间，可以获得不同直径、透明、表面光滑的平凸型氮化硅球面微透镜。