金刚石膜制备与应用 下PDF电子书下载

第四篇 金刚石膜的应用 767

第16章 金刚石膜的加工 767

16.1 引言 767

16.2 切割 767

16.2.1 激光切割 767

16.2.2 电火花切割 775

16.3 抛光 779

16.3.1 机械研磨抛光 780

16.3.2 热化学抛光 783

16.3.3 激光抛光 785

16.3.4 离子束抛光 785

16.3.5 其他抛光方法 786

16.4 图形化 787

16.4.1 离子束溅射刻蚀 788

16.4.2 反应离子刻蚀 789

16.4.3 激光刻蚀 791

16.4.4 金属活性催化刻蚀 792

16.4.5 金刚石膜的选择性沉积 793

参考文献 794

第17章 金刚石薄膜涂层硬质合金工具 797

17.1 引言 797

17.2 提高金刚石薄膜与硬质合金衬底黏着力的研究 798

17.2.1 金刚石膜黏着力测试方法 798

17.2.2 提高金刚石膜与硬质合金衬底黏着力的方法研究 800

17.3 金刚石薄膜涂层硬质合金刀具 810

17.3.1 金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的研发与市场应用 810

17.3.2 金刚石薄膜涂层硬质合金工具典型切削性能 812

17.4 金刚石薄膜涂层拉拔模具 821

17.4.1 拉拔模具简介 821

17.4.2 金刚石薄膜涂层拉拔模具研究进展 823

17.4.3 金刚石薄膜涂层圆孔模具的制备及表征 824

17.4.4 金刚石薄膜涂层圆孔模具的应用 827

17.4.5 金刚石薄膜涂层异型模的应用 833

17.5 结语 837

参考文献 837

第18章 金刚石薄膜电学应用 842

18.1 引言 842

18.2 紫外探测器 843

18.2.1 金刚石薄膜紫外光探测器的简介 843

18.2.2 金刚石薄膜紫外光探测器的工作原理 843

18.2.3 探测器用金刚石薄膜的研究进展 846

18.2.4 金刚石薄膜紫外光探测器的制备及性能研究 846

18.2.5 金刚石薄膜紫外光探测器的应用 856

18.3 辐射探测器 858

18.3.1 金刚石薄膜辐射探测器的简介 858

18.3.2 金刚石薄膜辐射探测器的工作原理 858

18.3.3 金刚石薄膜辐射探测器的研究进展 863

18.3.4 金刚石薄膜辐射探测器的制备及性能研究 865

18.3.5 金刚石薄膜辐射探测器的应用领域 898

18.4 金刚石场效应管 899

18.4.1 金刚石薄膜FET简介 899

18.4.2 金刚石薄膜FET制作的关键技术 901

18.4.3 金刚石薄膜p型半导体 903

18.4.4 金刚石薄膜FET的研究进展 906

18.5 金刚石二极管 913

18.5.1 二极管简介 913

18.5.2 二极管原理 913

18.5.3 金刚石二极管研究进展 915

18.5.4 金刚石二极管的应用 917

18.6 金刚石在集成电路光刻中的应用 918

18.6.1 光刻技术面临的挑战 918

18.6.2 下一代光刻技术 920

18.6.3 X射线光刻技术 921

18.6.4 纳米晶金刚石薄膜光刻掩模基膜材料 925

18.7 其他应用 927

18.7.1 场发射应用 927

18.7.2 超导特性 928

18.7.3 压力传感器 928

18.7.4 基于金刚石晶体的量子计算 929

18.8 结语 930

参考文献 931

第19章 金刚石膜的电化学应用 940

19.1 引言 940

19.2 金刚石膜电化学性能的表征方法 940

19.2.1 循环伏安法 940

19.2.2 差分脉冲伏安法 943

19.2.3 电化学交流阻抗谱方法 944

19.2.4 溶出伏安法 945

19.2.5 毛细管-电化学测试方法 945

19.2.6 流动注射电化学联用技术 946

19.3 金刚石电极的电化学性能 947

19.3.1 宽的电势窗口及低背景电流 947

19.3.2 纳米金刚石及类金刚石 949

19.3.3 反应能力及表面处理 951

19.3.4 透过率 952

19.3.5 半导体金刚石电极 953

19.3.6 金刚石的表面传导性 956

19.4 金刚石膜在电化学传感器中的应用 959

19.4.1 液体电化学传感器 959

19.4.2 电化学气体传感器 964

19.4.3 光电化学传感器 968

19.5 金刚石膜污水处理技术 968

19.5.1 电化学氧化法 969

19.5.2 光电催化氧化法 974

19.5.3 芬顿法 975

19.5.4 超声增强电化学氧化法 978

19.5.5 电化学氧化和臭氧氧化耦合技术 979

19.6 金刚石膜在电化学超级电容器上的应用 981

19.7 金刚石的电化学修饰 983

19.8 金刚石膜在电化学上的其他应用 985

19.9 结语 987

参考文献 988

第20章 金刚石膜光学应用 994

20.1 引言 994

20.2 光学级金刚石自支撑膜的制备 995

20.3 金刚石自支撑膜红外光学窗口 998

20.3.1 飞行器红外光学窗口 998

20.3.2 其他红外光学窗口 1004

20.4 微波窗口应用 1005

20.5 高功率激光窗口 1010

20.6 光学涂层 1011

20.7 其他光学应用 1014

20.7.1 热成像系统窗口 1014

20.7.2 可见光效益 1015

20.7.3 标准量块应用 1015

20.7.4 X射线应用 1016

20.7.5 其他光学应用 1019

20.8 金刚石膜光学应用现状与展望 1021

参考文献 1022

第21章 声学应用 1026

21.1 引言 1026

21.2 声表面波器件的结构和工作原理 1027

21.3 金刚石多层膜声表面波特性计算与分析 1029

21.4 适用于声表面波器件的金刚石膜 1037

21.4.1 微米级多晶金刚石 1038

21.4.2 金刚石镜面成核面和纳米金刚石膜 1044

21.5 金刚石基底上压电薄膜的制备 1047

21.5.1 压电力显微镜 1048

21.5.2 ZnO压电薄膜 1052

21.5.3 AlN压电薄膜 1064

21.6 金刚石多层膜SAW器件制作及性能检测 1065

21.6.1 器件的制作 1065

21.6.2 器件性能检测 1069

21.7 金刚石表面波器件的应用 1071

21.8 结语 1073

参考文献 1073

第22章 金刚石膜在极高能量密度环境中的应用前景 1079

22.1 引言 1079

22.2 磁约束核聚变发电装置面向等离子体壁材料 1080

22.2.1 概述 1080

22.2.2 面向等离子体壁材料（面壁材料） 1080

22.2.3 CVD金刚石膜面壁材料研究与前景 1083

22.3 激光（惯性）约束核聚变 1092

22.4 强子对撞机 1097

22.4.1 概述 1097

22.4.2 LHC金刚石束流监测器 1099

22.4.3 金刚石像素探测器 1100

22.4.4 金刚石前冲量能器 1101

22.5 结语 1103

参考文献 1104

第23章 CVD金刚石膜市场分析 1108

23.1 引言 1108

23.2 CVD金刚石膜目标市场 1108

23.2.1 切削刀具和耐磨部件 1110

23.2.2 热管理 1114

23.2.3 高温半导体及电子器件 1115

23.2.4 光学窗口 1117

23.2.5 扬声器振膜、声表面波器件 1118

23.2.6 金刚石压砧 1120

23.2.7 电化学 1121

23.2.8 生物医学 1123

23.2.9 钻石首饰 1124

23.3 CVD金刚石膜市场现状 1125

23.3.1 进入市场CVD金刚石产品 1126

23.3.2 市场规模 1126

23.3.3 CVD金刚石膜市场地区分布 1130

23.3.4 国内市场 1132

23.3.5 设备 1134

23.3.6 科研与产业 1137

23.4 CVD金刚石膜大规模工业化应用的关键因素 1139

23.4.1 技术障碍 1139

23.4.2 成本分析 1143

23.4.3 市场需求和市场接受 1148

23.4.4 产品竞争 1150

23.5 展望 1152

参考文献 1152

第五篇 纳米金刚石膜制备与应用 1165

第24章 纳米金刚石的制备 1165

24.1 引言 1165

24.2 纳米金刚石薄膜的制备 1166

24.2.1 离子轰击制备纳米金刚石薄膜 1166

24.2.2 Ar气氛中制备纳米金刚石薄膜 1178

24.3 金刚石纳米线的制备 1189

24.3.1 金刚石纳米线的制备过程 1190

24.3.2 金刚石纳米线的表征 1191

24.3.3 金刚石纳米线的形成机制 1193

24.4 金刚石纳米锥的制备 1195

24.4.1 金刚石纳米锥阵列的制备与表征 1195

24.4.2 金刚石纳米锥的生长特性 1198

24.4.3 金刚石纳米锥的形成机制 1200

参考文献 1201

第25章 纳米金刚石的特性与应用 1208

25.1 纳米金刚石薄膜的摩擦磨损特性与应用 1208

25.1.1 纳米金刚石薄膜摩擦学性能 1210

25.1.2 纳米金刚石涂层微细PCB钻头的制备及表征 1217

25.1.3 拉拔模具 1221

25.1.4 纳米金刚石薄膜在密封环上的应用 1226

25.2 纳米金刚石薄膜的介电特性与应用 1229

25.3 金刚石纳米线的场发射特性与应用 1238

25.4 金刚石纳米线的气敏特性与应用 1241

25.5 金刚石纳米锥的场发射特性与应用 1244

25.6 金刚石纳米锥的电子输运特性与应用 1253

参考文献 1259

第六篇 金刚石相关材料 1267

第26章 类金刚石薄膜制备及应用 1267

26.1 引言 1267

26.2 类金刚石薄膜的制备技术 1268

26.2.1 物理气相沉积技术 1269

26.2.2 化学气相沉积技术 1278

26.2.3 等离子体浸没式离子注入沉积技术 1282

26.2.4 液相沉积法 1284

26.2.5 各种沉积技术的比较 1285

26.2.6 复合镀膜技术 1286

26.3 类金刚石薄膜的结构与性能 1290

26.3.1 DLC薄膜的结构 1290

26.3.2 DLC薄膜的性能 1293

26.4 类金刚石薄膜分析与测试技术 1306

26.4.1 概述 1306

26.4.2 形貌分析 1306

26.4.3 结构与成分分析 1310

26.4.4 性能测试 1315

26.5 类金刚石薄膜的应用领域 1320

26.5.1 机械领域的应用 1321

26.5.2 光电领域的应用 1331

26.5.3 医学领域的应用 1335

26.5.4 在其他行业的应用 1338

26.6 类金刚石薄膜的发展状况及展望 1339

26.6.1 DLC薄膜的发展状况 1339

26.6.2 DLC薄膜的展望 1341

参考文献 1342

第27章 立方氮化硼薄膜 1352

27.1 引言 1352

27.2 c-BN薄膜的制备与表征 1356

27.2.1 生长模型 1356

27.2.2 制备方法 1358

27.2.3 c-BN的表征 1360

27.3 c-BN薄膜研究现状与应用前景 1364

27.3.1 c-BN厚膜的沉积 1364

27.3.2 高品质c-BN膜的外延生长 1366

27.3.3 c-BN薄膜的掺杂及电学性质 1369

参考文献 1371

第28章 氮化碳薄膜 1375

28.1 氮化碳的研究历史 1375

28.1.1 氮化碳的研究起源 1377

28.1.2 针对氮化碳的代表性理论研究及其发展 1378

28.2 氮化碳的结构 1379

28.2.1 几种主要氮化碳的结构 1380

28.2.2 氮化碳中的化学键 1387

28.3 氮化碳的制备 1388

28.3.1 气相沉积方法制备氮化碳薄膜 1389

28.3.2 高温高压法 1391

28.3.3 高温热解 1392

28.3.4 机械合金化合成氮化碳 1394

28.3.5 溶剂热合成方法 1394

28.3.6 其他制备方法 1395

28.4 氮化碳的结构表征 1395

28.4.1 扫描电子显微镜 1395

28.4.2 X射线衍射 1395

28.4.3 X射线光电子能谱 1398

28.4.4 红外光谱 1398

28.5 氮化碳薄膜的性质与应用前景 1400

28.5.1 氮化碳薄膜的力学性能 1401

28.5.2 光学性能 1405

28.5.3 光催化特性 1406

28.5.4 电学性能 1406

28.5.5 生物医学性能 1408

28.6 氮化碳薄膜的应用前景 1413

28.7 氮化碳薄膜的研究不足 1414

参考文献 1415

第29章 新型纳米碳材料 1424

29.1 引言 1424

29.2 富勒烯 1425

29.2.1 发展历史 1425

29.2.2 C60物理性质与化学性质 1426

29.2.3 富勒烯的制备 1426

29.2.4 富勒烯的提取与分离 1430

29.2.5 富勒烯的应用 1430

29.3 碳纳米管 1432

29.3.1 碳纳米管的结构 1432

29.3.2 碳纳米管的性能 1434

29.3.3 碳纳米管的制备 1435

29.3.4 碳纳米管的应用 1438

29.4 石墨烯 1442

29.4.1 石墨烯的结构和形貌 1442

29.4.2 石墨烯的性能 1444

29.4.3 石墨烯的制备 1445

29.4.4 石墨烯的应用 1447

29.5 其他新型纳米碳材料 1449

29.6 结语 1452

参考文献 1452

附录 缩略语 1460

索引 1467