王传新
,
汪建华
,
满卫东
,
马志斌
,
王升高
,
傅朝坤
,
李克林
,
康志成
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.037
以WC-6%Co为基体,采用磁控溅射法,在酸蚀后进行氢等离子体脱碳试样上制备Ti过渡层,然后碳化过渡层为TiC.在电子辅助热丝化学气相沉积装置中制备金刚石薄膜.研究碳化条件对金刚石薄膜与基体附着力的影响.结果表明,在700℃左右的低温碳化,TiC结构致密,而在850℃左右的高温碳化,TiC呈疏松的多孔组织,在CH4-Ar等离子体中碳化则850℃左右仍能获得致密的TiC层.在致密的过渡层上沉积的金刚石薄膜具有更高的附着力.
关键词:
硬质合金
,
HFCVD
,
金刚石薄膜
,
Ti过渡层
王传新
,
汪建华
,
满卫东
,
马志斌
,
王升高
,
傅朝坤
,
李克林
,
康志成
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.04.007
在电子辅助热丝CVD中,研究刀具预处理对金刚石薄膜生长速度的影响.在保持生长条件不变的前提下,经酸腐蚀处理的刀具的侧、背面镀铜能使金刚石薄膜的生长速度从没有镀铜时的4μm/h增加到镀铜后的10.6μm/h.镀铜处理提高了刀具的电导率,使得热丝发射的电子在偏压电场的作用下,在刀具表面附近聚集,加速氢气和丙酮的裂解,从而提高金刚石薄膜生长速度.SEM和Raman测试结果表明,高速生长的金刚石薄膜仍然具有很高质量.
关键词:
金刚石薄膜
,
生长速度
,
镀铜
,
硬质合金
王传新
,
汪建华
,
满卫东
,
王升高
,
马志斌
,
康志成
,
吴素娟
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2003.02.003
在微波等离子体化学气相沉积装置中,采用正交试验法研究金刚石在镜面抛光的Si(100)面上的偏压形核过程中,形核时间、偏压电压、气压及甲烷浓度对形核密度的影响,研究结果表明:形核密度随形核时间的增加而增加,适中的偏压电压和沉积气压有利于金刚石的形核,而甲烷浓度的影响很小.正交试验所得的最佳形核条件为偏压-150V;时间12min;气压4kPa;CH4比率5%,在该条件下金刚石的形核密度达到1010个/cm2.
关键词:
化学气相沉积
,
正交试验
,
金刚石
,
形核
王传新
,
汪建华
,
马志斌
,
满卫东
,
王升高
,
康志成
,
吴素娟
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.05.001
在微波等离子体化学气相沉积装置中,研究了偏压电压、甲烷浓度及沉积气压对金刚石晶形显露的影响.实验结果表明,生长时施加低的衬底偏压对金刚石的晶形显露有较大的影响,正的偏压有利于(111)面显露,负偏压有利于(100)面显露.在低偏压条件下生长时,低的沉积气压和甲烷浓度有利于(111)面显露;而高的气压和甲烷浓度有利于(100)面显露.过高的甲烷浓度将恶化金刚石质量,出现菜花状组织,无明显的晶面显露.
关键词:
化学气相沉积
,
低偏压生长
,
金刚石薄膜
,
图像
吴超
,
马志斌
,
高攀
,
黄宏伟
,
付秋明
,
王传新
人工晶体学报
在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)生长单晶金刚石过程中,测量了近衬底附近等离子体发射光谱(OES),研究了甲烷浓度对等离子体中基团谱峰强度的影响,分析了等离子体中基团谱峰相对强度与金刚石生长速率、质量的关系.利用激光拉曼光谱(Raman)和扫描电镜(SEM)对生长之后的单晶金刚石进行表征.结果表明:随着甲烷浓度的提高,Hα基团谱峰几乎不变,C2、Hβ、Hγ和CH基团谱峰强度均增加,而C2基团增加显著.同时,基团谱峰相对强度比值I(Hγ)/I(Hβ)、I(C2)/I(CH)和I(C2)/I(Hα)也都随着甲烷浓度的提高而增加.I(C2)/I(CH)比值的升高不利于单晶金刚石的生长.生长速率测试表明,单晶金刚石的生长速率随I(C2)/I(Hα)比值的增大而增加,当I(C2)/I(Hα)小于0.35时,生长速率呈现指数快速增加,超过这个值之后,增长趋势变缓,生长速率呈线性增加.
关键词:
微波等离子体化学气相沉积
,
单晶金刚石
,
发射光谱
,
甲烷浓度
满卫东
,
汪建华
,
王传新
,
马志斌
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.016
金刚石有着优异的物理化学性质,化学气相沉积金刚石薄膜的研究受到研究人员和工业界的广泛关注.通过评述金刚石薄膜的性质、制备方法及应用等方面的研究成果,着重阐述化学气相沉积金刚石薄膜技术的基本原理,分析了各种沉积技术的优、缺点.结合对金刚石薄膜应用的讨论,分析了金刚石薄膜在工业应用中存在的问题和制备技术的发展方向.分析结果表明:MWCVD法是高速率、高质量、大面积沉积金刚石薄膜的首选方法;而提高金刚石的生长速度、降低生产成本等是进一步开发金刚石薄膜工业化应用所需解决的主要问题.
关键词:
金刚石薄膜
,
化学气相沉积
满卫东
,
汪建华
,
王传新
,
马志斌
,
王升高
,
熊礼威
材料导报
用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲醇的混合气体,在硅片上沉积出纳米晶粒的金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)及扫描隧道显微镜(STM)对薄膜的晶粒平面平整性及纯度进行了表征.通过SEM发现,提高甲醇浓度或降低沉积温度可以减小金刚石膜的晶粒尺寸.拉曼光谱显示薄膜中确实存在纳米晶粒的金刚石,并且薄膜的主要成分为金刚石.用AFM测得薄膜表面的粗糙度Rms＜80m,STM观测晶粒的平均尺寸在10～20m之间.研究结果表明,用MPECVD方法,利用氢气和甲醇的混合气体是制备纳米晶粒金刚石膜的一种理想方法.
关键词:
纳米晶粒
,
金刚石膜
,
微波
,
化学气相沉积
邢文娟
,
汪建华
,
王传新
,
皮华滨
,
余学超
人工晶体学报
本文采用微波氧等离子体刻蚀硬质合金基体表面,再利用热的浓碱溶液清除硬质合金表面所形成的氧化物,通过扫描电镜(SEM)观察了试样表面情况,并通过X射线能谱(EDAX)分析了硬质合金表面各成分变化情况.经过预处理的试样采用热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石薄膜,对所沉积出的金刚石薄膜采用SEM观察及压痕测试,发现经过氧等离子体处理的金刚石刀具较两步酸蚀法处理过的金刚石薄膜涂层,其附着性能有较大提高.
关键词:
氧等离子体
,
金刚石薄膜
,
硬质合金刀具
,
附着性能
