首页> 中文学位 >改性HFCVD金刚石薄膜的沉积机理及其微观组织表征
【6h】

改性HFCVD金刚石薄膜的沉积机理及其微观组织表征

代理获取

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文使用授权书

符号表

第一章绪论

1.1金刚石的结构和形态

1.1.1金刚石的结构特征

1.1.2金刚石的晶体形态

1.2 CVD金刚石的研究进展

1.3纳米金刚石膜的研究

1.4 CVD金刚石形核机制

1.4.1研磨基底提高CVD金刚石的形核密度

1.4.2负偏压提高CVD金刚石的形核密度

1.4.3 CVD金刚石的超低室压形核

1.4.4 CVD金刚石膜/基底界面过渡层表面形核

1.4.5 CVD金刚石形核孕育期

1.5 CVD金刚石的生长

1.6氮和氧对CVD金刚石沉积的影响

1.7菜花状或者球状金刚石

1.8金刚石膜/基附着力

1.9 CVD金刚石的晶体缺陷及杂质

1.9.1 CVD金刚石的晶体缺陷

1.9.2 CVD金刚石的杂质

1.9.3五重孪晶

1.10钢表面沉积CVD金刚石膜

1.11本研究的背景,意义和主要任务

参考文献

第二章实验设备与方法

2.1沉积金刚石膜的装置与方法简介

2.2金刚石膜的表征方法

2.2.1扫描电子显微镜(SEM)

2.2.2 X射线衍射仪

2.2.3激光拉曼(Raman)谱仪

2.2.4透射电子显微镜(TEM)

2.3 X射线衍射法测量金刚石晶格常数

2.4粗糙度的测量

2.5压痕法测试膜基附着力

2.6样品的制备

2.6.1粗糙度样品的制备

2.6.2蒸镀钼样品的制备

2.6.3附着力测试样品的制备

2.6.4横截面样品的制备

2.6.5透射电子显微镜(TEM)样品的制备

2.7基底T10钢的渗铬预处理

参考文献

第三章金刚石的形核长大和二次形核

3.1前言

3.2甲烷浓度对金刚石形核长大的影响

3.3金刚石的二次形核机理

3.3.1二次形核的形貌

3.3.2金刚石晶面上二次形核机制探讨

3.3.3金刚石晶界上二次形核机制探讨

3.4形核密度和二次形核对金刚石膜表面粗糙度的影响

3.5结论

参考文献

第四章改性金刚石膜的沉积

4.1前言

4.2碳化钨+金刚石混合改性膜的沉积

4.2.1氧含量对金刚石膜沉积的影响

4.2.2氧含量一定时甲烷浓度对金刚石膜沉积的影响

4.2.3改性金刚石膜表面的碳钨化合物的形貌

4.2.4加氧沉积的金刚石的晶格常数

4.2.5氧对金刚石晶形和Raman谱的影响

4.2.6氧影响金刚石膜沉积过程的讨论

4.3金刚石+钼混合改性膜的沉积

4.3.1硅表面蒸镀钼的扫描电镜分析

4.3.2金刚石+钼混合(改性)膜的SEM形貌分析

4.3.3金刚石+钼混合改性膜的XRD分析结果

4.3.4硅片上CVD金刚石膜的横截面形貌

4.4 CVD金刚石膜的附着性能

4.5本章小结

参考文献

第五章热丝CVD金刚石膜的晶体学特征和晶体缺陷

5.1前言

5.2金刚石颗粒的晶形

5.3金刚石膜和颗粒的晶体学特征

5.3.1金刚石颗粒的TEM形态

5.3.2金刚石团块的五重孪晶

5.3.3二次晶粒与主晶粒间的孪晶关系

5.4金刚石颗粒的精细结构(晶体缺陷)

5.5本章小结

参考文献

第六章钢渗铬层表面沉积金刚石膜

6.1前言

6.2 T10钢表面渗铬预处理

6.3基底温度对渗铬层表面沉积改性金刚石膜的影响

6.4甲烷浓度对渗铬层表面沉积改性金刚石膜的影响

6.5室压对T10钢渗铬层表面沉积改性金刚石膜的影响

6.6 T10钢渗铬层上菜花状改性金刚石膜背面的形貌

6.7渗铬层上CVD改性金刚石膜的Raman光谱分析

6.8渗铬层上金刚石与硬质合金上金刚石的形貌和Raman谱比较

6.9渗铬层上CVD改性金刚石膜的XRD分析

6.10沉积金刚石后基底渗铬层表面和横截面的形貌

6.11渗铬层上金刚石膜的附着力

6.12菜花状金刚石形成机制

6.13本章小结

参考文献

结论

攻读博士期间发表的论文

致谢

展开▼

摘要

应用自制的热丝(HF)CVD装置分别在硅和渗铬T10钢基底上沉积了HFCVD金刚石膜;在硅基底上沉积的金刚石膜中,除常规的(纯)金刚石膜之外,还有(金刚石+碳化钨)、(金刚石+碳化钼)以及(金刚石+碳化钨+碳化钼)混合(改性)膜.分别研究了这些金刚石膜的形态、生成机制和影响条件,以及附着性能,并应用透射电镜研究了常规金刚石膜的晶体学特征和晶体缺陷.从热力学方面对金刚石二次形核进行了探讨,发现低压化学气相沉积金刚石的二次晶核优先在(100)晶面上和晶界上形成.研究了金刚石-碳钨化合物混合(改性)膜和金刚石-碳钼化合物混合(改性)膜,结果表明,(金刚石+碳钨化合物)混合膜的残余内应力比纯金刚石膜的小;(金刚石+碳钼化合物)混合膜界面处的钼使金刚石膜/基界面的空隙减少了.用扫描电子显微镜观察到多种外形的金刚石颗粒:截顶立方体、未截顶正八面体、截顶立方八面体、孪晶立方八面体、(孪晶)正十面体和(孪晶)正二十面体的金刚石颗粒.在T10钢表面渗铬形成一层铬碳化合物层从而消除了铁在金刚石沉积时催化石墨化,把在钢表面上沉积金刚石转变为铬碳化合物表面上沉积金刚石.研究了不同沉积工艺对渗铬层表面沉积金刚石的影响.

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号