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热丝CVD在涂巴基管硅基片上沉积大面积金刚石膜 总被引:7,自引:0,他引:7
本文采用多排热丝化学上沉积法在涂巴基管的硅基底上沉积金刚石膜,研究了金刚石膜的生长面积和质量均匀性。实验结果表明,随着热丝数量增加,金刚石膜的面积增加,随着丝底距增加和真空度提高,金刚石膜的质量均匀性提高。 相似文献
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巴基管涂层金刚石薄膜的成核率与生长速率研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文对热丝CVD法沉积金刚石的形成过程进行了研究,建立了以巴基管为涂层在硅片上学积金刚石薄膜的成核率以及生长速率随时间的曲线,由此得出金刚石晶粒的成核经历孕育期,快速增长期和饱和期这三个连续的阶段,随后膜层继续生长增厚的速度逐渐趋于恒定。 相似文献
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微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜研究 总被引:2,自引:1,他引:1
本文系统研究了石英钟罩式微波等离子体辅助化学气相沉积装置对沉积金刚石薄膜的影响。与石英管式微波等离子体沉积装置相比,该装置能使用较高的沉积气压、较大的气体流量和较微波功率。本文着重研究了沉积气压、气体流量和甲烷浓度对金刚石薄膜形貌和生长速度的影响。发生生长速度随着沉积气压和甲烷浓度的增大而增大,晶体形态随着甲烷浓度的增大而差。并使用该装置成功地在400℃低温沉积了Φ60mm的金刚石薄膜。 相似文献
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基于ANSYS的HFCVD金刚石厚膜的热应力分析 总被引:2,自引:0,他引:2
金刚石膜中的热应力会削弱金刚石薄膜与基底之间的粘结强度和金刚石膜的机械性能,更严重的会使CVD膜产生热裂纹甚至出现"炸膜"现象.本文根据HFCVD金刚石膜沉积过程中实际工作状态的边界条件,通过有限元软件ANSYS计算分析HFCVD金刚石膜中的热应力分布,并通过实验进行了验证,获得了HFCVD膜中热应力的分布规律以及金刚石膜半径、厚度、沉积温度和冷却速度四项实验条件对热应力的影响.研究结果表明:热应力沿径向分布是不均匀的,在边缘部分有突变;金刚石膜的膜厚,冷却速度和沉积温度对金刚石膜中的热应力影响很大,而金刚石膜的半径对膜中热应力影响较小,从而为HFCVD金刚石膜中热应力的预测与控制提供依据. 相似文献
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在预涂陶瓷过渡层的多谱段ZnS衬底上沉积金刚石膜的探索研究 总被引:4,自引:0,他引:4
本文采用真空电子束蒸镀技术在多谱段ZnS衬底上沉积了适合金刚石膜沉积的致密陶瓷过渡层,并利用微波等离子体CVD金刚石膜低温沉积技术进行了金刚石膜沉积研究.发现在陶瓷过渡层上的金刚石形核极其困难,其原因可能是陶瓷涂层在沉积过程中龟裂导致ZnS蒸汽扩散逸出干扰金刚石形核所致.本文采用诱导形核技术在过渡层/ZnS试样表面观察到极高密度(1010/cm2)的金刚石形核,并对金刚石/过渡层/ZnS试样的红外透过特性进行了评价. 相似文献
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直流电弧等离子体喷射化学气相沉积高质量金刚石膜残余应力分布的拉曼谱分析 总被引:1,自引:0,他引:1
不同工艺条件下在钼衬底(φ60mrn)上用100kW直流电弧等离子体喷射化学气相沉积设备进行金刚石膜的制备。金刚石膜用扫描电镜(SEM)、拉曼谱(激光激发波长为488m)和X射线衍射来表征。研究结果表明,在直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜的过程中,内应力大小从金刚石膜的中央到边缘是增加的,并且应力形式是压应力。这说明了在金刚石膜中存在明显的应力不均。甲烷浓度和衬底温度都影响金刚石膜中的内应力。随着甲烷浓度和衬底温度的提高,金刚石膜中的内应力呈增加的趋势。 相似文献
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本文利用发射电子法经由热灯丝CVD在Si(100)上获得了局域异质外延金刚石膜。由Raman背散射强度(在1332cm^-1处)旋转角依赖关系表明,金刚石膜与Si(100)的定向关系为dia(100)∥Si(100)和dia〔110〕∥Si〔110〕。在金刚石膜的成核阶段,位于衬底和灯丝之间的电极相对于灯丝施加一负偏压,获得的金刚石膜用扫描电镜和Raman谱表征。对实验结果进行了简要的讨论。 相似文献
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热丝CVD金刚石薄膜Auger电子能谱分析 总被引:1,自引:0,他引:1
利用Auger电子能谱仪,对热丝CVD法生长出的金刚石膜样品进行了表面探测。结果表明热丝系统中钨、钼、石英等材料对金刚石膜的污染影响很小,以至探测不到;生长系统和生长工艺对金刚石膜的质量有较大影响。 相似文献
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椭球谐振腔式MPCVD装置高功率下大面积金刚石膜的沉积 总被引:1,自引:0,他引:1
使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,以H2-CH4为气源,在输入功率为9 kW,沉积压力为1.7 ×104 Pa和不同的气体流量条件下制备了金刚石膜.利用扫描电镜、激光拉曼谱对金刚石膜的表面和断口形貌、金刚石膜的品质等进行了表征.实验结果表明,利用椭球谐振腔式MPCVD装置能够在较高的功率下进行大面积金刚石膜的沉积;在高功率条件下,较高质量的金刚石膜的沉积速率可以达到4 ~5 μm·h-1的水平,而气体的流量则会显著影响金刚石膜的品质及其沉积速率. 相似文献
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本文研究了在大气中用燃烧火焰法沉积出的金刚石的结晶形态。结果发现,所沉积出的金刚石除了同体和十四面体单晶外,还有尖晶石型、伪五角型、二十面体型及球型等多重孪晶颗粒(MTPS),并与实验模型进行了对比观察。所有MTPS大多是以{111}面为孪晶面。在{111}面上还有大量层错和显微孪晶。本文还对产生上述晶体形貌的原因进行了理论分析。 相似文献
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本文采用分离送入反应气体的热丝法,制备{110}晶面占优的定向金刚石薄膜;研究了沉积几何对定向形貌的影响。实验表明,若要得到定向形貌,沉积几何需有严格的限制。 相似文献
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采用自行研制的915 MHz/75 kW高功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置,在输入功率60 kW,沉积气压20 kPa的条件下制备了直径5英寸的大面积自支撑金刚石膜,并对金刚石膜的厚度,热导率,线膨胀系数,结晶质量,光学透过率等参数进行了表征.实验结果表明,制备的大面积自支撑金刚石厚膜均匀完整,相关性能参数达到较高水平,具有较好质量.热学级金刚石膜的生长厚度超过5 mm,生长速率达到12.5 μm/h;室温25℃热导率2010W·m-1 ·K-1,180℃条件下的热导率仍达到1320 W·m-1·K-1;室温25.4℃时线膨胀系数为1.07×10-6℃-1,300℃时升高至2.13×10-6℃-1.光学级金刚石膜的生长厚度接近1 mm,生长速率约为2.3 μm/h,厚度偏差小于±2.7;;双面抛光后的金刚石膜厚度约为700 μm,其Raman半峰宽为2.0 cm-1,PL谱中未出现明显与氮相关的杂质峰;其光学吸收边约为223 nm,270 nm处的紫外透过率接近60;,在8~25 μn范围内的光学透过率超过70;. 相似文献