Rongfa CHEN
,
Dunwen ZUO
,
Feng XU
,
Duoseng LI
,
Min WANG
材料科学技术（英）
The contacting interface between the substrate and water-cooled base is vital to the substrate temperature during diamond films deposition by a DC (direct current) plasma jet. The effects of the solid contacting area, conductive materials and fixing between the substrate and the base were investigated without affecting the other parameters. Experimental results indicated that the preferable solid contacting area was more than 60% of total contacting areal; the particular Sn-Pb alloy was more suitable for conducting heat and the concentric fixing ring was a better setting for controlling the substrate temperature. The result was explained in terms of the variable thermal contact resistance at the interface between substrate and base. The diamond films were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) for morphology, X-ray diffraction (XRD) for the intensity of characteristic spectroscopy and Raman spectroscopy for structure.
关键词:
diamond films
,
基体温度
,
连接界面
,
直流等离子体
郭世斌
,
姜春生
,
吕反修
,
唐伟忠
,
李成明
人工晶体学报
运用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核反应分析(NRA)对直流电弧等离子体制备的金刚石膜中的氢杂质进行了研究,并通过添加少量空气到反应气体的实验分析了氢杂质的变化.研究结果发现:红外光谱只能检测金刚石膜中的成键氢,其含量随着氮渗入量的增加而增加,并得出2820 cm~(-1)处的吸收是由氮结合的CH基团振动引起的,2832 cm~(-1)处的吸收可能是由金刚石膜特征结构缺陷结合的CH基团振动引起的,而不是氧相关的基团.核反应分析可以检测金刚石膜中的总氢含量,近表面小于50 nm层氢含量变化快,大于50 nm之后氢含量趋于稳定,此值认为是金刚石膜中的总氢含量.
关键词:
CVD
,
金刚石膜
,
氢杂质
,
FT-IR
,
核反应分析
邱万奇
,
潘建伟
,
刘仲武
,
余红雅
,
钟喜春
,
曾德长
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00205
在铜基体上沉积铬-金刚石复合过渡层, 用热丝CVD系统在复合过渡层上沉积连续的金刚石涂层. 用扫描电镜(SEM)、X射线(XRD)、拉曼光谱及压痕试验对所沉积的镶嵌结构界面金刚石膜的相结构及膜/基结合性能进行了研究. 结果表明, 非晶态的电镀Cr在CVD过程中转变成Cr3C2, 由于金刚石颗粒与Cr3C2的相互咬合作用, 金刚石膜/基结合力高; 在294 N载荷压痕试验时, 压痕外围不产生大块涂层崩落和径向裂纹, 只形成环状裂纹.
关键词:
金刚石膜
,
inlay structure
,
composite plating
,
indentation
,
adhesive strength
孙洪涛
,
王小平
,
王丽军
,
孙义清
,
王金烨
,
王子风
,
曹双迎
材料导报
化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石薄膜通常是一种表面粗糙的多晶薄膜,其摩擦系数相对于光滑金刚石明显偏高,这制约着其在摩擦学领域的应用.在综合分析近年来该领域研究的基础上,总结了CVD金刚石薄膜摩擦学性能的主要影响因素,并从降低其摩擦系数的角度出发,着重讨论了几种提高CVD金刚石薄膜摩擦性能的途径.
关键词:
金刚石薄膜
,
摩擦学性能
,
纳米金刚石薄膜
,
掺杂类金刚石薄膜
邱万奇
,
吴强
,
刘仲武
,
曾德长
,
周克崧
稀有金属材料与工程
在铜基体上沉积Cu(Cr)-diamond复合过渡层,用热丝CVD法在复合过渡层上沉积出金刚石膜.用压痕法对沉积的金刚石膜/基结合性能进行了研究.结果表明,在Cu-diamond上沉积的金刚石膜,用147 N压痕时压痕边缘出现大面积崩落,并在基体表面留下被拔出的金刚石凹坑;在Cu-diamond中掺入微量Cr,压痕边缘只形成环形裂纹,增大压痕载荷至441N,环形裂纹区域增大,并出现部分崩落,崩落区域有被切断的金刚石残留.在Cu-diamond复合层中掺入微量Cr能显著提高金刚石膜/基结合力.
关键词:
金刚石膜
,
镶嵌
,
复合镀
,
压痕
,
结合力
赵齐
,
代明江
,
韦春贝
,
邱万奇
,
侯惠君
材料导报
以紫铜为基体,在紫铜上先采用磁控溅射技术镀一层金属铬,再以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在铬过渡层上合成金刚石薄膜.利用X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析薄膜的结构、成分和表面形貌,采用洛式硬度计压痕试验测量了膜基结合力,研究了钨丝-基体表面距离对金刚石薄膜质量的影响.研究发现:当钨丝-基体表面距离在5～9mm时,金刚石晶型很好,薄膜致密度较好,晶粒的平均尺寸为6～7μm,薄膜内应力为-2.15 GPa;当钨丝-基体表面距离在9～15 mm时,金刚石的晶型相对较好,但薄膜致密性不好,晶粒的平均尺寸为7～8 μm,薄膜内应力为-1.59 GPa;当钨丝-基体表面距离大于15mm后,金刚石的晶型较差,不能形成连续的金刚石薄膜,晶粒的平均尺寸为5～6μm,薄膜内应力约为0 GPa;铬过渡层不能有效提高金刚石薄膜与铜基体的结合力.
关键词:
金刚石薄膜
,
铬过渡层
,
钨丝-基体表面距离
,
热丝化学气相沉积
魏俊俊
,
贺琦
,
高旭辉
,
吕反修
材料热处理学报
采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在钛基片上沉积了掺硼金刚石薄膜,并对掺杂前后的薄膜形貌及结构进行了检测.结果表明掺杂元素对形貌和结构有很大的影响,同时掺杂后薄膜与基底附着力有所下降.掠角衍射(GIXD)检测表明,中间层的主要成分是TiC和TiH_2.随着硼的加入,两者的含量增加.薄膜与基底的附着力下降的原因主要是受中间过渡层成分和残余应力增加的共同影响.
关键词:
金刚石薄膜
,
掠角衍射(GIXD)
,
掺硼
,
附着力
,
CVD
王林军
,
方志军
,
张明龙
,
沈沪江
,
夏义本
无机材料学报
研究了金刚石膜/氧化铝陶瓷复合材料作为超高速、大功率集成电路封装基板材料的可行性。采用电容法测量了复合材料的介电性质,结果表明在氧化铝上沉积金刚石膜,能有效降低基片材料的介电系数。碳离子预注入处理使介电损耗降低(从5×10-3降低到2×10-3),且频率稳定性更好。金刚石膜的沉积可明显提高基片的热导率,随着薄膜厚度的增加,复合材料的热导率单调递增。当薄膜厚度超过100μm时复合材料的介电系数下降到6.5、热导率上升至3.98W/cm·K,热导率接近氧化铝的20倍。
关键词:
金刚石膜
,
alumina
,
integrated circuits
,
packaging substrates
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
黄树涛
,
周丽
,
焦可茹
,
许立福
人工晶体学报
金刚石膜的抛光技术目前已成为影响金刚石膜推广应用的关键技术之一.近年来开发的各种金刚石膜抛光技术都有其各自的优缺点和局限性.基于碳原子扩散的金刚石膜热化学抛光技术因抛光质量好、效率较高、机械损伤小等优点,而具有发展前景.但目前开发的将抛光盘整体加热至高温的热化学抛光方法,存在设备运行复杂、抛光加工成本高等问题.本文综合论述了金刚石膜热化学抛光技术的发展、特点及不同因素对金刚石膜热化学抛光的影响,在此基础上提出了一种稀土金属辅助作用下的金刚石膜超高速抛光新方法.运用扩散理论分析了抛光温度对金刚石膜理论去除率的影响,所得结果与实验较符合.本文提出的超高速抛光方法具有设备简单、可用于金刚石膜的精密抛光等优点.
关键词:
金刚石膜
,
热化学抛光
,
扩散
,
超高速抛光
