田寒梅
,
刘金龙
,
陈良贤
,
魏俊俊
,
黑立富
,
李成明
人工晶体学报
采用微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)技术系统地研究了GaN的分解机制.结果表明微波等离子体富氢环境促进了GaN的分解反应,分解过程由表面缺陷开始,向侧面扩展,最后沿氮极性面进行;氢等离子体中通入少量氮气能够显著抑制GaN的分解,在此基础上采用两步生长法成功实现在GaN上纳米金刚石膜的直接沉积.
关键词:
氮化镓
,
分解
,
微波等离子体化学气相沉积
,
纳米金刚石膜
杨武保
,
吕反修
,
唐伟忠
,
佟玉梅
,
于文秀
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2000.01.012
利用MPCVD方法在玻璃基片上成功的制备了非常光滑、致密均匀的纳米金刚石膜.沉积工艺分为两步:成核,CH4/H2=3%;生长,O2/CH4/H2=0.3:3:100;沉积过程中保持工作压力为4.0kPa,衬底温度500℃.拉曼、透射电镜、红外光谱、表面轮廓仪等的测试表明:膜层由纳米级金刚石晶粒组成,最大晶粒尺寸小于100nm,成核密度大于1011/cm2.成核面晶粒的点阵常数较大,表明存在较多缺陷,表面粗糙度小于2nm,在可见光区完全透明,红外光学性能接近金刚石单晶理论值.
关键词:
MPCVD
,
纳米金刚石膜
,
拉曼光谱
,
红外光谱
姜宏伟
,
彭鸿雁
,
陈玉强
,
祁文涛
,
王军
,
曲晏宏
材料导报
采用直流热阴极PCVD技术,经过生长温度的周期性调整,达到清除多余游离碳和刻蚀非金刚石相的目的,实现了在高甲烷浓度条件下制备纳米金刚石膜.金刚石膜的生长过程分为沉积阶段和刻蚀去除阶段,沉积时间为15min,刻蚀时间为5min,生长周期为20min,总的沉积时间为6h.采用拉曼光谱仪、SEM和XRD分析仪对样品进行了分析,结果显示样品具有纳米金刚石膜的基本特征.研究表明,在高甲烷浓度条件下,直流热阴极PCVD间歇生长模式可有效去除生长腔内的游离碳成分,实现正常放电激励,维持正常生长,制备出纳米金刚石膜.
关键词:
直流热阴极PCVD
,
高甲烷浓度
,
纳米金刚石膜
,
间歇式
吴春雷
,
郑友进
,
朱瑞华
,
王丹
,
付斯年
,
黄海亮
人工晶体学报
采用直流热阴极等离子体化学气相沉积(DC-PCVD)方法,以三聚氰胺(C3H6N6)的甲醇(CH3OH)饱和溶液为掺杂源,通过改变反应气氛中的Ar浓度,在P型Si(111)基片上沉积了氮掺杂纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪、霍尔测试系统等分析了不同Ar浓度对氮掺杂金刚石膜生长特性的影响.结果表明:随着Ar浓度的增加,膜的晶粒尺寸逐渐减小,表面变得光滑平整；由拉曼G峰漂移引起的压应力先减小后增大；膜的导电性能变好.且由于C3H6N6的引入,使得在较低的Ar浓度下(H2/Ar流量比为100/100时),即可制得晶粒尺寸在30 ～ 50 nm的高质量的金刚石膜样品,远低于H2/Ar体系的Ar浓度为90％的阈值.
关键词:
直流热阴极PCVD
,
氮掺杂
,
Ar浓度
,
纳米金刚石膜
,
电阻率
徐锋
,
左敦稳
,
卢文壮
,
张海余
,
王珉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.01.015
采用双偏压热丝化学气相沉积法在不同栅极和衬底偏流下制备出纳米金刚石薄膜.采用Raman谱、SEM、AFM、纳米压痕法和XRD分析纳米金刚石膜的微结构、弹性模量和残余应力.分析结果表明,金刚石晶粒尺寸随着栅极和衬底偏流的增加而减小,而衬底偏流的加入会引起非金刚石成分的显著增加.金刚石晶界的畸变使得弹性模量随着栅极和衬底偏流的增加而减小,薄膜热应力也随之减小.晶界非金刚石成分引起金刚石本征应力呈压应力性质,晶界密度的增加使得本征应力随着栅极偏流的增加而增加,但衬底偏流引起薄膜抵抗变形能力剧烈下降,导致金刚石本征压应力的减小.
关键词:
纳米金刚石膜
,
热丝化学气相沉积
,
弹性模量
,
残余应力
,
栅极偏流
,
衬底偏流
刘金龙
,
田寒梅
,
陈良贤
,
魏俊俊
,
黑立富
,
李成明
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(16)60029-X
本文研发了一种简便有效的在GaN半导体衬底上直接生长纳米金刚石膜的方法。研究发现,直接将GaN衬底暴露于氢等离子体中5 min即发生分解,且随着温度从560℃升高至680℃,这种分解反应愈加剧烈,很难在GaN衬底上直接形成结合力良好的纳米金刚石膜。通过在GaN衬底上镀制几纳米厚的硅过渡层,在富氢金刚石生长环境下,抑制了GaN衬底的分解,同时在GaN衬底上沉积了约2μm厚的纳米金刚石膜。硅过渡层厚度是决定纳米金刚石与GaN衬底结合力的主要因素。当硅过渡层厚度为10 nm时,纳米金刚石膜与GaN衬底呈现出大于10 N的结合力,可能与硅过渡层在金刚石生长过程中向SiC过渡层转变有关。
关键词:
氮化镓
,
硅过渡层
,
纳米金刚石膜
,
直接生长
,
分解
刘兴龙
,
王兵
,
熊鹰
,
许立
,
韩汶洪
,
袁稳
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.009
在硬质合金刀具表面沉积金刚石涂层是提高其切削寿命和切削性能的有效途径,然而在金刚石涂层沉积过程中由于刀具基材中钴催化石墨生长会导致涂层-基体之间结合力差,涂层刀具性能变坏.采用两种等离子体预处理方法(等离子体硼氮共渗预处理、等离子体渗硼预处理)和传统MC试剂预处理方法抑制钴的有害作用,分别从钴的钝化效果、金刚石涂层结构分析、膜-基结合强度分析3个方面进行对比研究.结果表明:等离子体硼氮共渗预处理法在700℃反应温度下渗硼摩尔分数为77.24％,实现了低温高渗硼量,且工艺简单,得到对钴原子的最佳钝化效果,同时通过这种处理的硬质合金刀具表面可制备出光滑、结合力强的纳米金刚石涂层,等离子体硼氮共渗预处理是改善金刚石涂层硬质合金刀具性能的有效手段.
关键词:
MPCVD
,
等离子体硼氮共渗预处理法
,
纳米金刚石膜
,
硬质合金
任瑛
,
张贵锋
,
侯晓多
,
姜辛
机械工程材料
采用热丝化学气相沉积方法,以Ar+CH4+H2混合气体作为气源,通过改变氢气浓度,在单晶硅(100)基片上沉积纳米金刚石膜;采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等分析了纳米金刚石膜的形貌、微结构以及残余应力.结果表明:随着氩气浓度的增大,膜的晶粒尺寸逐渐减小到纳米级;由于晶粒细化导致膜内残余应力由拉应力变为压应力,并且压应力随氩气浓度的增大呈现先增大后减小的趋势;当氩气体积分数为98%时,即在贫氢的气氛中成功获得了平均晶粒尺寸为54 nm、均方根粗糙度约为14.7 nm的纳米金刚石膜.
关键词:
纳米金刚石膜
,
热丝化学气相沉积
,
氩气浓度
徐锋
,
左敦稳
,
卢文壮
,
王珉
金属学报
采用双偏压热丝化学气相沉积法
在不同栅极和衬底
偏流下制备出纳米金刚石薄膜. 采用Raman谱、SEM、AFM、纳米压
痕法和XRD分析纳米金刚石膜的微结构、弹性模量和
残余应力. 分析结果表明，金刚石晶粒尺寸随着栅极和
衬底偏流的增加而减小，而衬底偏流的加入会引起非金刚石成分的显著
增加. 金刚石晶界的畸变使得弹性模量随着栅极和衬底偏流的增加而
减小，薄膜热应力也随之减小. 晶界非金刚石成分引
起金刚石本征应力呈压应力性质，晶界密度的增加使得
本征应力随着栅极偏流的增加而增加，但衬底偏流引起薄膜抵抗变形
能力剧烈下降，导致金刚石本征压应力的减小.
关键词:
纳米金刚石膜
,
Nanocrystalline diamond film
,
Elastic modulus
祝雪丰
,
王林军
,
胡广
,
刘健敏
,
黄健
,
徐金勇
,
夏义本
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.05.007
采用电子辅助-热丝化学气相沉积法(EA-HFCVD)在硅片上沉积出晶粒尺寸为30 nm的均匀金刚石膜.生长过程中,预先加6 A偏流生长1 h,然后在0.8 kPa条件下,无偏流生长3 h.光致发光谱中存在4个发光中心分别位于1.682 eV, 1,564 eV, 1,518 eV和1.512 eV的发光峰.1.682 eV处发光峰源于衬底硅原子掺杂于膜中引起的缺陷;其他发光峰源于金刚石晶格振动声子.光致发光强度越大对应的缺陷密度越大,从而降低了场发射域值电场强度,其关键可能源于金刚石膜电导型晶界.
关键词:
光致发光
,
纳米金刚石膜
,
电子辅助-热丝化学气相沉积
