摘要：微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法是目前最有发展前景的高质量金刚石薄膜沉积方法之一,但由于谐振腔中微波与等离子体之间强烈的相互作用,人们很难根据经验对谐振腔进行改进,本文利用HFSS软件对不锈钢式MPCVD的谐振腔进行了模拟,通过分析谐振腔内电场以及等离子体的分布,对谐振腔的主要参数进行了优化处理,并根据模拟结果设计出谐振腔系统,在一定条件下,沉积出了优质的金刚石膜,沉积速率可达到0.33μm/h。

摘要：微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法产生的等离子体密度高,材料外延生长过程可控性好且洁净度高,是制备高质量金刚石膜的重要方法。基于谐振腔理论和三维全波电磁场仿真,对MPCVD设备微波系统中谐振腔、模式转换器、样品托等影响微波传输效率及电场分布形态的部件进行设计和优化,并通过对微波传输系统关键参量的测试和监控,研究系统调试变量对金刚石外延生长的影响。基于自研的MPCVD设备,实现较高品质金刚石膜的合成,金刚石有效生长区域为50 mm圆面,外延生长速度10~25μm/h,单晶样品的表征结果显示合成的金刚石透光率接近理论值,材料的结晶程度良好,氮、硅等杂质含量较低。

摘要：金刚石振膜具有高保真、声传播速率快、弹性模量高、声阻尼特性好、优异的高频响应特性,是高保真扬声器高音单元喇叭膜的理想材料。目前微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法生长单晶金刚石以及平面多晶金刚石薄膜技术都较为成熟,实现了规模化生产,但是对于曲面多晶金刚石薄膜的研究鲜有报道。利用现有MPCVD设备生长曲面金刚石薄膜,由于等离子体火球在曲面周围分布不均匀,存在曲面膜厚度不均、内应力大、脱模困难等问题。文章根据曲面膜生长的要求,设计谐振腔尺寸及结构并利用有限元设计分析软件进行仿真分析,使等离子体火球均匀分布在曲面基底表面。并制作了相应的MPCVD设备进行曲面多晶金刚石薄膜的生长。最终获得厚度40μm、直径25.7mm、球面半径为25mm的多晶金刚石曲面膜。拉曼测试结果显示,薄膜为质量较好的多晶金刚石。

摘要：金刚石膜具有优异的电学、热学性质,均匀的大面积金刚石膜是其在电子领域工业化应用的前提。利用自行设计微波等离子体化学气相沉积装置在直径51 mm和76 mm硅片上制备金刚石薄膜。用扫描电子显微镜观察所得金刚石膜的表面形貌,用ZC36高阻仪测量金刚石薄膜的电阻率。通过电阻率和形貌的均匀性判断金刚石薄膜的均匀性。结果表明,基片位置的变化引起沉积温度和含碳基团的种类、浓度与原子氢浓度的改变,从而影响了金刚石薄膜的形核和生长过程,最终影响金刚石膜的均匀性。直径51 mm金刚石薄膜表面形貌比直径76 mm的薄膜更均匀,但两种尺寸金刚石膜中间和四周的电阻率数值都接近,达到108Ω.cm,电阻率均匀性好。

摘要：为了提高高品质金刚石膜的沉积速率,利用CST三维电磁场仿真软件,模拟了Diamo Tek700微波等离子体化学气相沉积设备中,在忽略等离子体存在的前提条件下,石英钟罩的厚度和形状对沉积金刚石膜的基片表面电场分布的影响。同时采用壁厚3 mm,3.5 mm和4 mm的平顶和壁厚4 mm的圆顶钟罩分别进行了金刚石膜的沉积实验。模拟结果显示,对于同一类型的石英钟罩,壁厚的变化（3-4 mm）对基片表面平均电场影响不大;而壁厚相同的圆顶钟罩情况下基片表面平均电场则比平顶的高出10%。壁厚4 mm的圆顶石英钟罩得到了相对较高且均匀的电场分布。结果表明,沉积速率与模拟的基片表面电场强度存在对应关系;采用壁厚4 mm圆顶钟罩与原厂设计的壁厚3 mm平顶钟罩相比,在相同的工艺条件下,沉积速率提高一倍,达到1.4μm/h。

摘要：为改进微波等离子体化学气相沉积 (MPCVD)装置中的加热系统 ,提出了用基片加热材料替代常规加热方式的新的技术路线 ;建立了基片加热材料的微波轴对称温度场模型并得到了一般解 ;通过对基片加热材料的微波设计 ,在MPCVD装置中获得大于基片台直径的均匀温度分布区。

摘要：针对拉制铝管用尼龙模具寿命短和硬质合金模具粘铝的问题,采用微波等离子体CVD法在硬质合金拉拔模内孔壁涂覆金刚石薄膜。通过设计一个特殊支撑结构,引导等离子体进入拉拔模内孔,可实现在内孔8mm深度范围一次沉积出金刚石膜。现场拉拔试验表明,金刚石涂层模拉制的铝管光洁度介于尼龙模和硬质合金模之间,可满足使用要求。

摘要：0005844微波等离子体化学气相沉识β-C3N4超硬膜的研究[刊]/张永平//河北科技大学学报.—1999,20（4）,—1～4（A）0005845渐变滤光铬膜的遮板设计与真空镀制[刊]/李新昌//电子工业专用设备.—1999,（4）.—16～19,59（A）论述了在平面光学零件上镀制渐变滤光铬膜时,

摘要：针对高功率密度微波等离子体化学气相沉积法生长单晶金刚石过程中,金刚石籽晶表面温度容易发生漂移的问题,提出了一种新的基片托盘结构设计方法。基片托盘中间采用通孔结构,以避免籽晶底部与钼托盘的直接接触,在基片托盘与水冷台之间、籽晶和水冷台之间添加高导热材料氮化铝片,以保证外延沉积金刚石所需的均匀温度场环境。实验结果显示,利用新型基片托盘可以连续工作48 h,并获得生长厚度达1.66 mm的单晶金刚石,经过多次反复生长可实现厚度3 mm的高质量单晶金刚石制备。新型基片托盘能有效地抑制生长过程中石墨等大颗粒煤烟沉积引起的温度漂移现象,满足不同条件下金刚石单晶的同质外延生长,抑制籽晶边沿处多晶金刚石的生成,从而保证金刚石单晶在高功率密度下长时间稳定生长,获得高质量、大尺寸的化学气相沉积单晶金刚石。

摘要：近年来，武汉工程大学一直致力于学科的交叉与融合，学校在新材料的研发方面成绩卓著，在等离子体技术与新材料和生物医用高分子材料方面取得了突破性进展。副校长汪建华教授作为技术负责人主持的谐振腔型微波等离子体化学气相沉积金刚石膜技术研究2002年获省科技进步二等奖，承担了国家计委的“特种材料金刚石薄膜装置制造及产品产业化”项目，主持了省科技厅重大攻关项目“工业化金刚石薄膜刀具的工艺研究”，在这些项目的实施过程中，先后解决了大功率微波等离子体装置的设计、制造和稳定运行中的关键技术难题，使得我国微波等离子体装置的研制水平达到国际先进水平，其系列等离子体科研、教学设备为企业新增年产值4000余万元，意义十分重大。