CVD金刚石薄膜生长中的偏压增强成核效应

实现金刚石薄膜的异质外延是目前ＣＶＤ金刚石薄膜制研究的主要奋斗目标，而直流负偏压增强金刚石成核法被认为是达到这一目标的有效途径。文章简要评述了微波等离子体ＣＶＤ制备金刚石薄膜中的直流负偏压增强成核法，以及由此而发展的直流正偏压增强成核法和叠加交流成分的直流负偏压增强成核法，介绍了它们在异质外延金刚石薄膜中的应用。     

等离子体CVD生长金刚石薄膜中衬底负偏压增强成核机制

 提出了近年来实验发现的在等离子体化学气相沉积（PCVD）金刚石薄膜中衬底负偏压增强成核效应的理论模型，给出了偏压增强成核效应与沉积参数诸如反应压强和碳源浓度等的关系，解释了在负偏压增大时，反应压强和碳源浓度的变化对成核增强强度的影响，并且讨论了阈值负偏压问题。本模型得到的理论结果与文献中的实验结果基本一致。     

热丝CVD生长金刚石薄膜研究

本文研究了热丝CVD方法生长金刚石薄膜过程中,衬底表面的损伤处理对金刚石薄膜光学性能的影响,以及膜中非本征杂质吸收对其红外光学特性的影响。     

低压气相生长金刚石薄膜系统中衬底表面凹缺陷成核机制研究

 提出了金刚石在衬底表面凹缺陷内成核的理论，指出凹缺陷尺度对于金刚石成核有着决定性作用，合适的凹缺陷将使成核率达到最大。并且讨论了该理论对于试图通过控制衬底表面缺陷来控制金刚石成核密度等人工微结构设计研究的意义。     

Mo衬底生长金刚石薄膜表面晶形研究

 用HFCVD方法在Mo衬底上进行了金刚石薄膜生长研究，观察到在不同的反应压强条件下，金刚石薄膜晶粒的三种形貌，并且讨论了反应条件对晶粒形貌的影响以及菜花状大晶粒的构成机理。     

氮气氛下(100)织构金刚石薄膜的成核与生长研究

利用热丝化学气相沉积法研究了氮气浓度对金刚石薄膜成核和生长的影响.实验发现氮气的 加入对金刚石成核密度影响不大,但促进了已形成的金刚石核的长大.适量的氮气不仅使金 刚石生长速率得到很大的提高,而且稳定了金刚石薄膜(100)面的生长,使金刚石薄膜具有 更好的(100)织构.利用原位光发射谱对衬底附近的化学基团进行了研究.研究表明,氮气的 引入使得金刚石生长的气相化学和表面化学性质发生了很大变化.含氮基团的萃取作用提高 了金刚石表面氢原子的脱附速率,从而提高了金刚石膜的生长速率.而含氮基团的选择吸附 使金刚石 关键词： 氮气 金刚石薄膜 织构 原位光发射谱     

热丝CVD方法生长金刚石薄膜中石墨成份控制

 在用热丝CVD方法生长金刚石薄膜中，研究了生长条件对制备膜中石墨和非晶碳成份的影响，发现较高的碳源浓度或较低的衬底温度会使制备膜中非金刚石相碳成份增加。     

高导热金刚石薄膜的研究

分析了影响金刚石膜热导率的主要因素，指出声子的散射是造成金刚石膜热导率降低的主要原因．采用光热偏转法实现了金刚石薄膜热导率的测试，测量误差小于5%，从减少杂质和晶界对导热声子的散射入手，研究了在不同的制备方法下碳源气体和金刚石膜内晶粒取向对其热导率的影响．结果表明在低碳源气体浓度下采用微波等离子体化学汽相沉积方法制备的具有较高程度（400）晶粒取向的金刚石薄膜具有高的热导率性质．优化的工艺条件制备出热导率为15.2W/（K·cm）左右的金刚石膜． 关键词：     

衬底表面覆盖对薄膜成核和生长的影响

在薄膜生长的成核阶段,稳定聚集体将逐渐覆盖衬底表面．同时,薄膜的生长将发生在被覆盖的衬底部分,而成核则发生在未被覆盖的部分．本文研究了衬底表面被覆盖的程度对薄膜成核和生长的影响,对广泛应用的薄膜理论,给出一些修正公式．结果表明,成核速率正比于衬底表面未被覆盖面积的平方．而薄膜理论认为成核速率是时间常量,似显得粗糙． 关键词：     

NUCLEATION ENHANCEMENT OF DIAMOND FILMS BY ION BOMBARDING AND ELECTRON EMITTING EFFECTS

Applying a proper negative bias-voltage onto the substrate, on which diamond lilm is deposited by chemical vapor deposition technique, can greatly improve the nucleation density. While nucle-ation enhancing, both the ion bombardment and electron emission may play an important role sepa-rately. However, for the highest nucleation density, both of the two effects must act together.     

GROWTH CHARACTERISTICS OF DIAMOND FILMS DEPOSITED ON Si AND W SUBSTRATES

Growth characteristics of diamond films synthesized by using a dc arc discharge plasma CVD were studied by means of XRD,SEM and reflection electron diffraction. The results showed that columnar growth of the diamond films was observed, the columns having an average diameter of about 15μm, with sharp and regular base edges. Diamond grains grows on the substrata were initially of uniform polygons. An interfacial transition layer of polycrystalline SiC was observed between the diamond film and Si substrate. Diamond grains grown during the early-stage on W substrate were also uniform, and an interfacial transition layer of polycrystalline WC was observed between the diamond film and the substrate.     

负偏压热灯丝CVD金刚石膜核化和早期生长的研究

利用扫描电子显微镜、Raman谱和X射线光电子能谱，研究了Si衬底上热灯丝CVD金刚石膜的核化和早期生长.在-300V和100mA条件下预处理15min，镜面抛光的Si(100)表面上金刚石核密度超过了10⁹cm^-2，但是核的分布极不均匀且可分为三个区域：A区，边缘处以锥体为主；B区，位于边和中心之间过渡区是纳米金刚石；C区，中心处有SiC层.无偏压下生长4h后，A区形成许多大而弧立的金刚石颗粒，B区成为织构金刚石膜，而C区变为含有大量缺陷的连续金刚石膜.衬底负 关键词：     

金刚石薄膜在多晶铜和磷脱氧铜基片上的生长

分别采用99.99%的多晶铜片和99.95%的磷脱氧铜片作为沉积金刚石薄膜的基片，通过热丝化学汽相沉积法在两种基片上都获得了大面积、自支撑的多晶金刚石膜.使用高分辨率光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱和X射线衍射比较分析了两种铜基片上的金刚石膜.脱氧铜上的金刚石膜质量并不亚于多晶铜上的金刚石膜，而且它的成核密度、生长速率以及应力都高于多晶铜上金刚石膜的同类参数.特别采用了退火工艺和优化的生长条件来获得大面积的连续金刚石膜. 关键词：     

A KINETIC MODEL FOR THE INITIAL GROWTH OF DIAMOND FILMS

Based on a surface reaction mechanism for diamond deposition from the gas phase, a kinetic model is developed to describe diamond nucleation sites and the initial stage of diamond growth in chemical vapor deposition. The timein dependent solutions to the rate equations, which describe the steady-state growth of diamond films, is obtained analytically for the case of small ratio of car bon flux to atomic hydrogen flux. The time-dependent solutions obtained by nume rical methods for large ratio of carbon to atomic hydrogen flux describe the nucleation and initial gorwth stage of diamond films. This model suggests some general predictions for diamond nucleation and growth and can be used to explain several important experimental phenomena observed by others.     

再结晶石墨对金刚石成核的影响

 本文结合实验现象，分析了在合成初期，碳源在溶剂-触媒金属中的分散，溶解及形成再结晶石墨的过程。并根据再结晶石墨与金刚石成核量的实验结果，初步定性地研究了膜生长法中，再结晶石墨对金刚石成核的影响。     

金刚石合成中的成核问题

本文基于溶剂-催化剂作用下金刚石合成中的胶体观点和结构转化模型,提出了作为金刚石结晶基元的双层椅子形网面组的相互聚结是金刚石成核的主要方式的观点。由实验得到金刚石成核数与温度的定性关系曲线以及金刚石成核与压力的关系,并据此讨论了所述成核理论对金刚石合成实践的指导作用。 关键词：