检索结果-南通市图书馆

作者：张青武汉工程大学

学位级别：硕士

金刚石在力学、热学、光学、声学、电学、化学等非常多的方面都具有非常良好的物理化学性能,这就使得其表现出极大的应用潜力。目前,微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma CVD,MPCVD)因具有产生的等离子体密度较高,运行气压范围较... 详细信息

金刚石在力学、热学、光学、声学、电学、化学等非常多的方面都具有非常良好的物理化学性能,这就使得其表现出极大的应用潜力。目前,微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma CVD,MPCVD)因具有产生的等离子体密度较高,运行气压范围较宽,无极放电、等离子体环境纯净等优点,被认为是制备高质量单晶金刚石的首选方法。但难点在于:2.45 GHz-MPCVD装置由于本身的限制,不能够非常大批量地制备高质量单晶金刚石,而915 mhz-MPCVD装置却满足大批量沉积高质量单晶金刚石的条件,但其研究较少。针对这个难点,本研究采用实验室自制的75 k W、915 mhz-MPCVD装置进行了单晶金刚石的高质量与批量化沉积的研究。具体研究内容如下:一.研究了甲烷浓度和微波功率对单晶金刚石沉积质量的影响。结果表明:随着甲烷浓度地降低和微波功率地升高,单晶金刚石的生长面开始表现出形态完整、结构规则且台阶间距均匀的层状生长形貌,并且单晶金刚石同质外延的生长速率随微波功率的提高而显著增加、随着甲烷浓度地降低而减小;在3%甲烷浓度与35 k W高功率的条件下,单晶金刚石应力的变化相对较弱,并且可以有效地抑制杂质缺陷在单晶金刚石中的生成,提高单晶金刚石的外延质量。二.研究了基片温度对单晶金刚石沉积质量的影响。结果表明:在35k W的高功率微波等离子体环境中,基片温度对单晶金刚石的生长速率、沉积质量及表面形貌存在显著影响。在保持微波功率35 k W,甲烷浓度3%,基片温度950℃时,可制备得到质量较高,颜色较好的单晶金刚石。三.对所使用的915 mhz-MPCVD装置进行了气流场与微波电场模拟。结果表明:在氢气流量为2000 m L/min时,流速较快区域能够基本覆盖基片台,同时流速较快也会使得气体分子数量成倍增加,使得等离子体放电时能够激发出更多的活性氢原子和含碳活性基团,为批量化生长单晶金刚石提供了可能;当微波功率升高至35 k W时,电场幅值达到了2.55×10V/m,并且电场幅值随微波功率地提高几乎呈线性上升趋势,腔体内部电场的强场区范围也在随着微波功率的升高逐步扩大。四.在不同沉积气压下进行了单晶金刚石的批量化生长。结果表明:随着沉积气压地升高,等离子体球不断缩小,沉积均匀性也在不断改变,在沉积气压为13.8 k Pa时,等离子体球正好“覆盖”整个基片台区域,基片台边缘和中间都能够沉积出质量不错的单晶金刚石。五.最终在3%CH、13.8 k Pa、35 k W的工艺条件下实现了60片单晶金刚石的均匀生长,其沉积质量较高,并且沉积质量与生长速率均匀性良好。

关键词： 915 mhz 微波等离子体单晶金刚石高功率高质量批量化

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

915 mhz高功率MPCVD设备生长8-inch金刚石外延膜

引用

硬质合金 2023年第2期40卷 98-104页

作者：杨国永杨明阳王博王跃忠鲁云祥宋惠易剑西村一仁江南中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋材料及相关技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室浙江宁波315201

金刚石外延膜具有良好的热学、光学和化学稳定性,同时能够满足大尺寸的制备需求,是红外窗口和散热应用中理想的材料。受限于目前金刚石应用中尺寸较小等问题,制备大尺寸高质量的金刚石一直是人们追求的目标。本文采用自行研制的915 mhz/... 详细信息

金刚石外延膜具有良好的热学、光学和化学稳定性,同时能够满足大尺寸的制备需求,是红外窗口和散热应用中理想的材料。受限于目前金刚石应用中尺寸较小等问题,制备大尺寸高质量的金刚石一直是人们追求的目标。本文采用自行研制的915 mhz/75 kW的微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备,研究了不同沉积温度对直径8 inch(1 inch=25.4 mm)的金刚石膜沉积的影响,并通过SEM和Raman对其进行表征分析。结果表明,沉积温度会影响金刚石膜的晶体取向和结晶质量,过低的温度不利于金刚石膜规则地取向生长;而过高的温度会产生sp2石墨相,降低金刚石膜的结晶质量和取向生长。本文最终在1000°C的沉积温度和1.0%的甲烷浓度(甲烷与氢气流量之比为0.01)下成功制备了具有良好的结晶质量和厚度均匀的8 inch(111)取向的金刚石外延膜,该外延膜具有较低的氮杂质含量,生长表面均匀,无生长裂纹产生,晶粒尺寸在3~5 mm。红外透过测试结果表明12μm处的透过率达到了67.8%,8~12μm之间的平均透过率为67.3%。

关键词：金刚石外延膜大尺寸 MPCVD 红外窗口材料 915 mhz

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

新型微波等离子体化学沉积装置的数值仿真

引用

武汉轻工大学学报 2024年第3期43卷 90-98页

作者：张朝琦汪启军罗先炽武汉轻工大学机械工程学院武汉430048

为了解决2.45 GHz微波等离子体化学沉积(MPCVD)装置沉积金刚石面积小、质量低的问题,提出了一款新型915 mhz半球形的MPCVD装置,并使用COMSOL软件对装置的结构进行优化设计。优化结果表明,当薄板与中心轴的距离为70 mm时,顶部电场强度仅... 详细信息

为了解决2.45 GHz微波等离子体化学沉积(MPCVD)装置沉积金刚石面积小、质量低的问题,提出了一款新型915 mhz半球形的MPCVD装置,并使用COMSOL软件对装置的结构进行优化设计。优化结果表明,当薄板与中心轴的距离为70 mm时,顶部电场强度仅为500 V/m,可以有效屏蔽谐振腔顶部次生电场的产生。将气体入口设置在谐振腔顶部时,气流会从基片台上均匀地横向扩散到底部排气孔,保证了反应物在基片台上的均匀分布。腔体底部的调谐机构可将谐振腔内的电场强度维持在4000 V/m以上,以确保金刚石的生长条件。优化设计了同轴天线穿过矩形波导的距离和同轴波导中心到短路活塞的距离,将反射系数S11降低到-8.7 dB。设计的新型915 mhz MPCVD装置可在高功率、高气压条件下沉积大面积、高质量的金刚石薄膜,具有实际应用价值。

关键词：微波等离子体化学气相沉积装置数值仿真 915 mhz 金刚石

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：