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由于热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石薄膜的反应气体利用率较低,生长速率慢,生长不均匀,从而限制了金刚石薄膜的大规模应用。因此,人们从实验和理论方面研究其生长工艺。实验能反映热丝化学气相沉积金刚石薄膜的真实情况,但实验受到许多因素的影响和制约而不能获得较全面信息,数值计算能弥补实验的不足。 相似文献
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大面积均匀纳米金刚石薄膜制备研究 总被引:7,自引:0,他引:7
报道了一种利用偏压恒流等离子辅助热丝化学气相沉积城硅基板上制备大面积均匀纳米金刚石薄膜的新工艺,在不同沉积条件下研究了纳米金刚石薄膜的成核和生长过程,并通过扫描电镜、拉曼光谱和表面粗糙度测试仪观察了纳米金刚石薄膜的结构特征。最后成功制备了直径100mm、平均晶粒尺寸10nm的光滑纳米金刚石薄膜。 相似文献
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发射光谱法是对等离子进行在线诊断的常用方法。在丙酮/H2、丙酮/H2/He和丙酮/H2/Ar三种体系中,对热丝化学气相沉积金刚石薄膜过程中的等离子体进行了在线测量。研究了不同体积分数的惰性气体对等离子体中各活性基团强度的影响,以及CH,H与C2的相对强度的比值、电子温度的大小随惰性气体体积分数的变化关系。结果表明,各基团的强度随着惰性气体体积分数的增加呈现上升趋势,且加入同体积分数的氩气比加入氦气的影响更大;CH,H与C2的相对强度比值、电子温度随着惰性气体体积分数的增加而呈现下降趋势,且在丙酮/H2/Ar体系中要比丙酮/H2/He体系中小。 相似文献
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研究了蚀刻气体对生长在硅衬底上纳米晶金刚石合成的影响.合成方法为热丝化学气相沉积法,衬底温度为550 oC,反应压力为4 kPa. 其中甲烷和氢气分别作为源气体和稀释气体. 氮气、氢气和氨气用作蚀刻气体. 结果表明,仅氢气作为蚀刻气体可获得最佳工艺条件. 相似文献
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采用射频等离子体增强的热丝化学气相沉积(RFHFCVD)技术在石英玻璃衬底上制备了表面光滑、晶粒致密均匀的纳米金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和台阶仪观测薄膜的表面形貌和粗糙度,x射线衍射(XRD)和Raman光谱表征膜层的结构,并用紫外可见近红外光谱仪测量其光透过率.实验结果表明,衬底温度、反应气压及射频功率对金刚石膜的结晶习性、表面粗糙度及光透过率均有很大程度的影响,其最佳值分别为700℃,2×133Pa和200W.在该最佳参量下经1h的生长即获得连续、平滑的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸为约25
关键词:
纳米金刚石薄膜
射频等离子体增强热丝化学气相沉积
光透过率 相似文献
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微波等离子体化学气相沉积金刚石膜 总被引:7,自引:0,他引:7
微波等离子体化学气相沉积是制备金刚石膜的一个重要方法,能制备出表面光滑平整的大面积均匀金刚石膜,文章概述了MPCVD制备金刚石膜的情况,介绍了MPCVD制备金刚石膜装置的典型类型及其特点,在国内研制成功天线耦合石英钟罩式MPCVD制备金刚石膜装置,并在硅片上沉积出大面积均匀的优质金刚石膜。 相似文献
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热丝和射频等离子体化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜 总被引:1,自引:0,他引:1
采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积设备(PE-HF-CVD),以CH4、H2和N2为反应气体.在较低衬底温度下(500℃),用简单的催化剂制备方法--旋涂法在硅片上涂覆Ni(NO3)2溶液,经热处理及H2还原后的Ni颗粒为催化剂,在硅衬底上制备出了垂直于硅片且定向生长的碳纳米管薄膜.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果显示,1 mol/l的硝酸镍溶液旋涂硅片所得催化剂制得的碳纳米管管径为30~50 nm,长度超过4μm,定向性好.并用拉曼光谱(Raman)对不同摩尔浓度Ni(NO3)2溶液条件下制备的碳纳米管薄膜样品进行了表征. 相似文献
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采用微区Raman散射分析方法研究化学气相沉积法制备的金刚石膜的横截面.金刚石膜从衬底面到生长面不同位置具有不同特征的Raman谱,依此对膜中的金刚石、石墨和非晶碳成分进行分析.衬底面附近区域对应金刚石膜生长过程的成核阶段,非晶碳成分含量较高,相应于1200—1600cm-1波段较大的散射强度和存在较强的荧光背底.膜厚增大,非晶碳成分中sp3结构成分首先减少,而sp2结构成分和石墨成分的减少相对缓慢.而生长面附近区域只有比较单纯的晶体金刚石
关键词: 相似文献
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本文报道热丝化学气相沉积法(HFCVD)生长金钢石薄膜的喇曼散射结果。选取多种峰型,对金钢石薄膜喇曼谱(110-1800cm-1)采用最小二乘法进行非线性拟合,得到最佳拟合模型,其计算得到的拟合曲线怀实验谱图符合得较好。该模型揭示,石墨D峰(1355cm-1)是金刚石薄膜喇曼谱中不可缺少的一个组份,并且结合石墨D峰和金刚石喇曼的空间相关线型,可以解释金刚石喇曼区特殊峰形的物理机制,拟合参量的进一步 相似文献
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辉光等离子体辅助化学气相沉积低温合成金刚石薄膜的研究 总被引:5,自引:0,他引:5
采用辉光放电等离子体增强化学气相沉积 (GP CVD)技术在低温条件下合成了高品质的亚微米金刚石薄膜 ,并通过对合成过程的实时发射光谱诊断确定了 [CH4 H2 ]系统参与金刚石合成反应的主要荷能粒子。对合成过程的研究表明 :采用这种技术能使电子增强热丝化学气相沉积 (EACVD)合成高品质金刚石薄膜的温度从 85 0℃降至 (340± 5 )℃ ;薄膜低温合成中的主要荷能粒子为CH3 、CH ,CH+ 、H 等 ,其中过饱和原子氢保证了高品质金刚石薄膜的合成 ;根据光诊断和探针测量的结果推断近表面辉光放电可在基片表面形成电偶极层 ,该偶极层是进行超常态反应的必要环境 ,并在低温合成中起重要作用 相似文献
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纳米金刚石膜具有高耐磨能力和低摩擦系数,在多个领域有广阔的应用前景。纳米金刚石膜可通过热丝化学气相沉积方法进行制备。其中,系统压力是关键的参数,适当的压力下可生长纳米金刚石膜,而改变压力则金刚石膜的表面形态将发生变化。实验通过不同压力下制备金刚石膜,采用扫描电镜进行形貌观察,并通过拉曼光谱确定纳米金刚石结构。实验表明,金刚石膜形态随压力变化而改变,一定压力下生长出纳米金刚石膜,降低压力则晶体颗粒变粗。分析其原因是与氢原子的运动密切相关。 相似文献