李荣斌
,
杨小倩
,
胡晓君
,
沈荷生
,
李明利
,
赵国华
,
何贤昶
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.11.013
采用固体三氧化二硼,用热丝辅助化学气相沉积法在石墨衬底上沉积了掺硼金刚石涂层.用喇曼谱、扫描电镜及电导-温度关系研究了掺硼金刚石涂层的生长气压和掺硼浓度等主要工艺参数对涂层的形貌、结构及电学性能的影响和涂层的循环伏安特性.结果表明,石墨基金刚石涂层电极具有优良的电化学性能.
关键词:
掺硼金刚石涂层
,
石墨
,
电学与电化学性能
李荣斌
,
胡晓君
,
沈荷生
,
何贤昶
功能材料
利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,以丙酮为碳源,用二甲基二硫和三氧化二硼作掺杂源,在硅衬底上制备了硼与硫共掺杂的金刚石薄膜.用俄歇谱分析金刚石薄膜中硫的含量,用傅里叶红外光谱(FTIR)分析了薄膜表面键结构,用扫描电子显微镜(SEM)观测薄膜的表面形貌,X射线衍射(XRD)和喇曼(Raman)光谱表征膜层的结构.结果表明:微量硼的加入促进硫在金刚石中的固溶度,使硫在金刚石中的掺杂率提高了近50%;随着薄膜中硫含量的增加,薄膜的导电性增加,当薄膜中硫含量达到0.15%(原子分数)时其导电激活能为0.39eV.
关键词:
共掺杂
,
化学气相沉积
,
金刚石薄膜
杨小倩
,
胡晓君
,
沈荷生
,
张志明
,
李荣斌
,
何贤昶
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.01.004
采用固体三氧化二硼,在单晶硅(100)衬底上用微波CVD法生长金刚石薄膜和进行p型掺杂,对不同掺杂碳源浓度下CVD金刚石薄膜的掺杂和生长行为、薄膜表面形貌、薄膜的电性能等进行了研究.结果表明,硼确实已掺入金刚石膜中;在SEM下观察到硼掺杂金刚石膜结构致密没有孔洞;用Ti和Ag分别在掺杂金刚石薄膜表面制备电极,测试了在不同温度下电流随温度的变化.
关键词:
CVD金刚石薄膜
,
掺杂
,
电学性能
简小刚
,
陈明
,
孙方宏
,
张志明
,
沈荷生
稀有金属材料与工程
根据内涨作用下薄膜发生鼓泡变形的原理,开发了1种新的适用于金刚石膜附着强度精确定量评价的测试系统.并在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了1种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法,该方法可以保证在刻蚀基底形成自支撑窗口的同时不会损坏到薄膜.通过实验,实现了对硅基底金刚石膜结合强度的定量检测,实验得到的薄膜结合强度为4.287 26 J/m2.实验所测得的附着强度结果与有限元仿真结果类比的吻合,证实了该模型的有效性,从而为金刚石膜的制备工艺优化及其质量的评估提供了可靠的依据和标准,对促进金刚石膜材料的深度开发和工程应用将具有积极的意义.
关键词:
金刚石膜
,
附着强度
,
鼓泡试验
,
定量评价
夏琦
,
张志明
,
沈荷生
,
孙方宏
,
何贤昶
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.04.004
用EACVD法在硬质合金(YG6)刀具上沉积金刚石涂层;用氢微波等离子体刻蚀的方法对基底进行表面预处理,以期提高金刚石涂层的附着力和涂层刀具的切削性能;附着力采用压痕法计算测定,切削性能通过对碳化硅增强铝基复合材料的切削试验测定;用X射线应力仪测试了涂层残余应力,并就不同预处理对性能的影响进行了分析和讨论.
关键词:
CVD金刚石涂层
,
微波等离子体刻蚀
,
硬质合金刀具
,
附着力
,
切削性能
胡晓君
,
李荣斌
,
沈荷生
,
戴永兵
,
何贤昶
无机材料学报
用离子注入方法,在CVD金刚石薄膜中共注入硼离子和磷离子,得到了电阻率较低的n型金刚石薄膜。Hall效应测试表明,800℃退火后,在注入的磷离子剂量相同的情况下,共注入硼的金刚石薄膜的载流子浓度与单一掺磷的相近,但Hall迁移率高,电阻率低。FTIR结果表明B-H结的形成钝化了硼的受主特性,使磷的施主特性没有被补偿,共掺杂薄膜中载流子浓度没有大幅度减少。EPR和Raman测试结果证实了较高温度退火后的共掺杂薄膜的晶格结构比单掺杂薄膜的更完整,从而有利于提高载流子迁移率,降低电阻率。
关键词:
金刚石薄膜
,
co-doping
,
n-type
,
resistivity
何贤昶
,
沈荷生
,
张志明
,
胡晓君
,
杨小倩
,
万永中
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.005
用CVD方法在钨丝和碳纤维上沉积金刚石薄膜。约含有10000根纤维的纤维束经特殊
处理后分离为单根。生长条件使碳纤维中心在CVD生长结束后仍保持固态。CVD金刚石在纤
维上生长的平均激活能为93.15kJ/mol。SEM照片给出了纤维涂层在不同生长条件下的表面和
中心的形貌。纤维内部的石墨碳和外部的金刚石层有很大的不同。钨丝的断裂强度和杨氏模量
的测量表明，具有金刚石涂层的钨丝的断裂强度为0.567GPa，非常接近不具有金刚石涂层的钨
丝的断裂强度。但具有金刚石涂层的钨丝的断裂应变为4.8％，比没有金刚石涂层的钨丝的断
裂应变7％要小得多。这表明了金刚石涂层可以减少钨丝的断裂应力，提高其机械性能。
关键词:
CVD金刚石
,
涂层
,
丝
,
纤维
