直流等离子喷射化学气相沉积法制备金刚石薄膜

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直流等离子喷射化学气相沉积法制备金刚石薄膜

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直流等离子喷射化学气相沉积法制备金刚石薄膜毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：金刚石具有优异的力学、热学、光学、电学和声学性能。对金刚石的研究已成为物理和化学界的研究热点。直流等离子喷射化学气相沉积法能够快速生长自支撑金刚石厚膜。金刚石薄膜的性能取决于薄膜的结构和成分,金刚石薄膜的表征也可从结构和成分两方面来表征。本文使用了扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),激光Raman散射光谱来表征金刚石薄膜（文章此处忽略..）。本实验采用30kW直流等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜设备。通过建立实验设备的传热数学模型,模拟了基片温度随等离子炬功率、反应腔压、沉积台温度、沉积腔壁面温度、基片喷嘴间距离、基片与沉积台的固相接触面占总面积的比率等的变化。模拟结果表明:影响基片温度的主要因素按照影响程度依次为等离子炬功率、沉积腔压力、沉积台温度、沉积台与喷嘴（此处忽略..）间距离;基片温度随着功率的增大而升高,在一定的温度范围内,近似于二次曲线;基片温度随腔压增大而升高,近似呈二次曲线变化,并且温度越高,温度随腔压的变化率越大;比较实验结果与相同工艺条件下的理论计算结果,两者吻合较好,最大误差小于10%。在实验中,作者从基片材料选择和形核,基片温度,碳源浓度和等离子体炬输入功率四个方面,并利用文章中（本文此处忽略..）介绍的表征方法,深入揭示了它们对金刚石薄膜生长的影响。实验表明:金刚石薄膜的生长速率随基片温度的升高而增加,基片温度为1000~1100℃条件下制备的金刚石薄膜质量最佳;在金刚石生长阶段C/Ar比为0.067最为合适;等离子体输入功率要尽量保持恒定。通过优化实验参数,制备出了1mm厚的自支撑金刚石薄膜。金刚石厚膜从基片上脱落、开裂甚至炸成碎块和基片温（略..）度调节控制是金刚石厚膜制备中遇到的两个主要困难。金刚石膜开裂很大程度上是因为无法准确控制基片的温度以及实现基片温度的缓冷而造成的。作者通过实验中总结的经验提出了解决这个难题的一些方法,以及提出了采用基片缓冷技术来实现金刚石膜生长过程中和停机过程中对基片温度的准确控制的设想。

以上为本篇毕业论文范文直流等离子喷射化学气相沉积法制备金刚石薄膜的介绍部分。

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