金刚石膜制备与物性研究及应用PDF电子书下载

1绪论 1

1.1 金刚石的晶体结构 2

1.2 金刚石的性能及应用 4

1.2.1 力学性能及应用 5

1.2.2 热学性能及应用 7

1.2.3 电学性能及应用 10

1.2.4 光学性能及应用 12

1.2.5 化学性能及应用 14

1.2.6 生物医学领域 15

1.3 金刚石的分类 15

1.4 化学气相沉积金刚石膜的研究进展及发展前景 18

参考文献 21

2 CVD金刚石的成膜机理及制备方法 27

2.1 CVD法生长金刚石膜的机理 27

2.2 CVD金刚石膜的制备方法简介 31

2.2.1 热丝CVD法 32

2.2.2 微波等离子体CVD法 34

2.2.3 等离子体喷射CVD法 36

2.2.4 电子回旋共振CVD法 36

2.2.5 燃烧火焰辅助CVD法 37

参考文献 37

3金刚石膜的制备设备和表征手段 39

3.1 直流热阴极PCVD实验装置及实验准备 39

3.1.1 直流热阴极PCVD实验装置 39

3.1.2 直流辉光放电等离子体原理 43

3.1.3 实验准备及样品的制备 46

3.2 金刚石膜的形貌、结构和性能表征 48

3.2.1 扫描电子显微镜（SEM） 48

3.2.2 X射线衍射分析仪（XRD） 51

3.2.3 激光拉曼光谱仪（Raman） 53

3.2.4 霍尔效应测试仪（Hall） 56

3.2.5 原子力显微镜 58

3.2.6 透射电子显微镜（TEM） 60

3.2.7 金相显微镜 61

参考文献 62

4 CH4/H2气氛下金刚石膜生长特性研究 65

4.1 压强对金刚石膜生长特性的影响 65

4.1.1 较高CH4浓度下压强对金刚石膜生长特性的影响 66

4.1.2 较低CH4浓度下压强对金刚石膜生长特性的影响 69

4.2 衬底温度对金刚石膜生长特性的影响 73

4.2.1 SEM分析 74

4.2.2 Raman分析 75

4.2.3 XRD分析 77

4.2.4 综合分析 78

4.3 CH4流量对金刚石膜生长特性的影响 78

4.3.1 SEM分析 78

4.3.2 Raman分析 80

4.3.3 XRD分析 81

4.3.4 综合分析 83

4.4 本章小结 83

参考文献 84

5低温低压下纳米金刚石膜的制备及性能分析 85

5.1 样品的制备 87

5.2 结果与讨论 87

5.2.1 SEM分析 87

5.2.2 Raman分析 90

5.2.3 XRD分析 92

5.3 本章小结 94

参考文献 94

6氮掺杂金刚石膜的制备与性能研究 97

6.1 金刚石膜的掺杂研究概述 97

6.2 氮源性质简介 101

6.3 C3H6N6流量对金刚石膜的生长特性影响研究 102

6.3.1 SEM分析 102

6.3.2 Raman分析 104

6.3.3 XRD分析 106

6.3.4 电学性能分析 107

6.4 N2流量对金刚石膜生长特性影响研究 108

6.4.1 SEM分析 108

6.4.2 Raman分析 108

6.4.3 XRD分析 109

6.4.4 电学性能分析 110

6.5 NH3对金刚石膜生长特性影响研究 111

6.5.1 SEM分析 112

6.5.2 Raman分析 112

6.5.3 XRD分析 114

6.5.4 电学性能分析 114

6.6 Ar气浓度对氮掺杂金刚石膜的生长特性影响 115

6.6.1 SEM分析 117

6.6.2 Raman分析 118

6.6.3 XRD分析 119

6.6.4 不同Ar/H2流量比对纳米晶金刚石膜电学性能的影响 119

6.7 本章小结 120

参考文献 121

7金刚石膜的高温氧化 126

7.1 金刚石氧化现象和机理 126

7.1.1 CVD金刚石膜的氧化现象 126

7.1.2 CVD金刚石膜的氧化机理 128

7.2 高温氧化对金刚石膜的性能的影响 130

7.3 影响金刚石膜氧化性能的因素 131

参考文献 132

8金刚石膜压力传感器 135

8.1 金刚石传感器的相关技术 135

8.1.1 金刚石膜的图形化技术 135

8.1.2 金属化（金刚石传感器的欧姆接触） 135

8.2 压阻式金刚石膜压力传感器 136

8.2.1 压阻式传感器基本原理 136

8.2.2 压阻式金刚石压力传感器的制造 137

8.2.3 压阻式金刚石压力传感器研究现状及存在问题 139

参考文献 140

9金刚石膜电极的电化学应用 142

9.1 金刚石膜电极优势 142

9.2 电化学污水处理 144

9.3 离子水洗衣机 147

9.4 电化学分析检测 151

9.4.1 COD的检测 151

9.4.2 医用药品的检测 151

9.4.3 金属元素及其他无机物的检测 152

9.4.4 生物传感器领域的应用 153

9.4.5 农药残留以及食品添加剂的检测 153

参考文献 154