微波等离子CVD法在石英玻璃上生长金刚石薄膜

用X射线衍射、Raman谱和光电子能谱对石英玻璃上的金刚石薄膜进行分析 。

采用等离子CVD制作大面积FED用垂直定向的碳纳米管

1．前言 碳纳米管（CNT）直径小而细长，并且有很强的机械韧性，因此，被看作是很有希望的场电子发射式显示器（FED）用电子发射源材料。对FED已采用CNT做过试制，但多数情况下是把制作的CNT混合在溶液中，涂复后做定向处理，据称这种方法很难使CNT的密度做得均匀。另外，最近又尝试了利用热CVD（化学气相生长法）在基板上直接使CNT定向生长，并原封不动地将其作为显示器的电子源。

直流等离子体喷射CVD技术制备自支撑金刚石膜的新结构和新形貌(英文)

采用30kW高功率直流等离子体喷射CVD技术制备了自支撑金刚石膜的新型结构,通过使甲烷与氢气的浓度比随沉积时间变化的方法,制备了两层、三层和四层结构。扫描电镜结果显示所制备的层结构是由柱状晶和非常细晶粒组成的,而拉曼谱结果表明这层细晶粒具有纳米金刚石的激光散射特征。在甲烷与氢气的浓度比超过15%的沉积条件下,我们发现一种新形貌,这种形貌是由具有非常好的刻面的晶粒构成的。

直流弧光放电等离子体CVD金刚石薄膜中的晶体类型与特征

采用自主研制的直流弧光放电等离子体CVD设备,以甲烷和氢气为气源,在YG 6硬质合金基体上制备出主显晶面为(100)、(111)以及纳米晶粒的金刚石薄膜涂层。SEM观测其晶体类型主要为立方体、八面体、立方八面体,其中以立方八面体为主。随着碳源气体浓度的增加,金刚石晶体的形态会呈现从八面体-立方八面体-立方体顺序转变的趋势;而薄膜的表面形貌呈现从主显(111)晶面-(111)与(100)晶面混杂-主显(100)晶面顺序转变的特征。此外,CVD金刚石薄膜中还存在有许多类似接触孪晶、贯穿孪晶、复合孪晶,以及球形或聚晶晶粒形态的晶体,并且多数孪晶属于类似{111}复合孪晶结构。

直流电弧等离子体喷射CVD硼掺杂金刚石薄膜的制备及电化学性能研究

采用直流电弧等离子体喷射CVD(Chemical Vapor Deposition)法在硅(100)衬底上制备了(111)占优的掺硼金刚石(BDD)薄膜,研究了压强对薄膜生长的影响,在压强为5500 Pa时得到了(100)占优的金刚石薄膜,并用SEM、XRD及拉曼光谱分析了薄膜的表面形貌、晶体结构、薄膜品质。测试结果表明,掺硼金刚石膜具有较好的成膜质量。霍尔测试表明BDD的电阻率为0.0095Ω.cm,载流子浓度为1.1×1020cm-3;研究了BDD薄膜电极在硫酸钠空白底液、铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液和多巴胺溶液中的循环伏安曲线(CVs),发现该金刚石薄膜电极在硫酸钠中具有较宽的电化学窗口(约为4 V)、接近零的背景电流和良好的可逆性,利用BDD电极检测多巴胺溶液,具有明显的氧化还原峰值和较好的稳定性。结果表明利用该方法制备的BDD电极在电化学检测方面具有明显的优势。

等离子体-热丝CVD技术制备多晶硅薄膜

采用热丝化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积相结合的技术制备了多晶硅薄膜 ,通过 Raman散射、XRD、吸收谱等手段研究了薄膜结构和光学性质 .结果表明 ,与单纯的热丝和等离子体技术相比 ,等离子体 -热丝CVD技术在一定条件下有助于薄膜的晶化和提高薄膜均匀性 .Auger谱研究表明等离子体的引入大大降低了硅化物在高温热丝表面的形成 .

直流电弧等离子喷射CVD中控制生长(111)晶面占优的金刚石膜

运用光发射谱(OES)技术对大功率直流电弧等离子喷射CVD金刚石膜的气相沉积环境进行了原位诊断,研究了气相环境中主要含碳基团的浓度及分布与沉积参数的关系,发现了C2基元比其他基元对沉积参数更加敏感。利用光发射谱对C2基元发射强度的监测,实时调控沉积各参数,在大功率直流电弧等离子喷射CVD中实现了(111)晶面占优的金刚石膜的可控生长,I(111)/I(220)XRD衍射峰强度的比值达48。

线形同轴耦合式微波等离子体CVD法硬质合金微型钻头金刚石涂层沉积

本文介绍了利用线形同轴耦合式微波等离子体CVD法在硬质合金微型钻头(微钻)上沉积金刚石涂层的初步实验结果。微型钻头的直径为0.5mm,其中WC晶粒的尺寸约为0.5μm。在沉积前,先用Murakam i溶液(10gKOH+10gK3[Fe(CN)6]+100m l H2O)对微钻刻蚀10m in,使其表面粗化,然后用硫酸-双氧水溶液(10m l98wt%H2SO4+100m l 38%m/vH2O2)对其浸蚀60 s,以去除其表面的Co。在金刚石涂层过程中发现,由于微钻尖端在微波电磁场中产生较集中的辉光放电现象,因而在微钻尖端很难获得金刚石涂层。针对这种金刚石涂层过程中的“尖端效应”,尝试使用了金属丝屏蔽的方法以改变微钻周围的微波电磁场分布,克服了上述金刚石涂层过程中的“尖端效应”,首次成功地采用微波等离子体CVD法在微钻上沉积了厚度为1.5μm的金刚石涂层。

种晶类型对微波等离子体CVD法合成单晶体金刚石生长质量的影响

采用辽宁瓦房店及山东蒙阴产天然金刚石、俄罗斯高温高压(HPHT)金刚石以及美国Element Six公司CVD金刚石作为种晶,进行红外光谱、激光拉曼光谱、光致发光光谱、XRD摇摆曲线以及原子力显微形貌测试,并选取三类样品各一颗,在相同条件下进行生长实验。测试结果表明,天然金刚石种晶均为Ia AB型,定向性好,其内应力及结晶质量差异较大;而HPHT以及CVD金刚石种晶分别为Ib型和IIa型,其生长面与(100)晶向均存在1~2.5度偏差,但晶体结构较天然金刚石好,且内应力及结晶质量差异较小,更加适合作为MPCVD法合成金刚石单晶的种晶。对生长后样品进行了高分辨率激光拉曼光谱测试,并使用光学显微镜及原子力显微镜对样品表面形貌进行了观察。结果表明,在碳氢氮生长体系中,辽宁瓦房店或山东蒙阴产Ia AB型天然金刚石种晶由于晶格匹配性较差,容易沉积多晶金刚石,且伴随有微晶石墨和非晶质碳成分;而使用俄罗斯产Ib型HPHT种晶以及美国Element Six产IIa型CVD种晶均能得到优质的CVD金刚石生长层;与HPHT种晶相比,使用CVD种晶得到金刚石生长层的拉曼位移半高宽更窄,非金刚石碳杂质含量更低,结晶质量更好。

渗硼铁衬底上利用热丝辅助r.f等离子体CVD法生长C-BN薄膜

本文利用热丝辅助射频等离子体CVD法在渗硼铁样品上成功地生长了c—BN薄膜。薄膜的维氏硬度高达4500Kg/mm^2,c—BN膜与Fe衬底的附着力也令人满意。本文还给出了x射线衍射及红外吸收谱测试结果。

微波等离子体CVD法在非平面基体上生长金刚石膜

介绍了在微波等离子体CVD装置中,用甲烷和氢气作为原料,在非平面基体(如钨丝、钻头、铣刀等)上生长金刚石薄膜的研究。在金刚石沉积过程中,由于"尖端效应",在基体的尖端很难沉积出金刚石膜。在采用金属丝屏蔽后,克服了"尖端效应",成功地在非平面基体上沉积出了金刚石膜。用扫描电镜(SEM)和激光拉曼光谱(Raman)分析了金刚石膜的形貌和质量。结果表明:非平面基体不同位置金刚石的晶形不同,晶粒比较细小,膜的质量较高。

微波等离子体CVD金刚石膜的温度效应

采用微波等离子体CVD法,在其它生长条件和参数不变情况下,研究温度对制备金刚石膜的影响.通过扫描电镜、X射线衍射分析仪和拉曼光谱对样本的形貌和金刚石膜的质量进行了表征.

直流辉光等离子体助进热丝CVD法沉积金刚石薄膜

采用直流辉光等离子体助进热丝 CVD的方法 ,低温 ( 5 5 0～ 6 2 0℃ )沉积得到晶态金刚石薄膜 .经X射线衍射谱、扫描电子显微镜及 Raman光谱分析表明 :稍高气压有利于金刚石薄膜的快速、致密生长 .

利用甲烷/氢微波等离子体CVD工艺在纯钛基底上沉积纳米金刚石薄膜

与微米金刚石薄膜不同,纳米金刚石薄膜表面平滑。因此,在摩擦学应用领域中,纳米金刚石薄膜是最理想的。本研究利用CH4/H2微波等离子体CVD工艺在纯钛上沉积出纳米金刚石薄膜和微米金刚石薄膜。采用的沉积条件为:沉积温度约为1173K;沉积压力为8.0kPa;CH4浓度在0.5 m o l%和5 m o l%之间变化;沉积时间则从4h到12h不等。金刚石薄膜表面用扫描电镜(SEM)观察。在激光拉曼光谱中,微米金刚石薄膜在1332cm-1处有sp3键碳的锐峰。1140cm-1附近的光谱带与纳米金刚石薄膜的特征有关。并用X射线衍射对金刚石薄膜进行了分析。X射线衍射花样证实,纳米金刚石薄膜存在(111)面和(220)面。金刚石薄膜的表面粗糙度随着CH4浓度的增加而减小。但是,甲烷浓度在2 m o l%与5 m o l%之间变化时,金刚石薄膜的表面粗糙度接近50nm。据证实,CH4浓度在2 m o l%和5 m o l%之间,利用CH4/H2微波等离子体CVD工艺可以沉积出纳米金刚石薄膜。