直流热阴极辉光放电及高品质金刚石膜的制备

论文摘要

直流热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积是我们建立的快速沉积高品质金刚石膜的新方法。为了解其工作特性、优化沉积工艺,本文研究了直流热阴极的工作特性和放电电流对热阴极辉光放电及对金刚石膜品质的影响。阴极材料、阴极表面形貌、表面均匀性、表面光洁度,阴阳极的尺寸配置及位置关系、阴极温度均对热阴极辉光放电稳定性产生重要影响。在直流热阴极PCVD 辉光放电过程中,放电电压、阴极温度以及辉光状态都会随着放电电流的改变而产生规律性的变化。从放电电流与金刚石膜沉积速率、表面形貌的关系可以看出,放电电流对金刚石膜的品质有重要的影响。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 金刚石膜的性质及应用
• 1.2 CVD 金刚石膜生长机理
• 1.3 CVD 金刚石膜制备方法
• 1.4 论文的选题和主要内容
• 第二章 直流热阴极 PCVD 方法制备金刚石膜
• 2.1 直流热阴极 PCVD 方法制备金刚装置及工艺
• 2.2 直流热阴极气体放电特性
• 第三章 热阴极
• 3.1 热阴极的选择
• 3.2 钽阴极的性质及其在实验气氛中的反应
• 3.3 热阴极的防护
• 3.4 本章小结
• 第四章 放电电流对直流热阴极辉光放电和金刚石膜品质的影响
• 4.1 放电电流对直流热阴极 PCVD 制备工艺的影响
• 4.1.1 放电电流对辉光状态的影响
• 4.1.2 放电电流对阴极温度的影响
• 4.1.3 放电电流对放电电压的影响
• 4.2 放电电流对金刚石膜生长速率及品质的影响
• 4.2.1 放电电流对金刚石膜沉积速率的影响
• 4.2.2 放电电流对金刚石膜品质的影响
• 4.2.2.1 放电电流对金刚石膜品质影响的SEM分析
• 4.2.2.2 放电电流对金刚石膜品质影响的激光 Raman 分析
• 4.2.2.3 放电电流对金刚石膜品质影响的XRD分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 摘要
• Abstract