国家教育部博士点基金(20060008013)
- 作品数：6 被引量：13H指数：3
- 相关作者：唐伟忠吕反修李晓静姜春生刘政更多>>
- 相关机构：北京科技大学国家安全生产监督管理局安全科学技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术更多>>
- 金刚石膜中黑色缺陷形成过程的计算机模拟
- 2010年
- 多晶金刚石膜中的黑色缺陷是影响材料光学、电学性能的一种重要缺陷。利用水平集方法对黑色缺陷的形成过程进行了模拟。模拟的基本假设为:黑色缺陷形成的基本条件为相邻晶粒间的晶界环境使活性气体扩散的过程难以进行,形成了一种形如"峡谷"状的、相邻晶面夹角<30°的局部环境。金刚石膜的生长参数α2d值由1.3改变为1.5,在其晶粒表面{11}面上形成孪晶。孪晶的长大促进了黑色缺陷的形成。
- 姜春生李晓静刘政唐伟忠吕反修
- 关键词：金刚石膜水平集方法
- 沉积温度突变导致金刚石膜中大量黑色缺陷形成的孪晶模型被引量：4
- 2010年
- 提出了沉积温度突变时黑色缺陷形成的孪晶机制模型。这一模型提出的基本假设为:沉积温度改变时,金刚石膜的表面上产生贯穿型的孪晶,孪晶以及原来的晶粒的各晶面均将按α2d所规定的生长速率扩张,在生长时相邻晶粒的晶界处形成了一种形如"峡谷"状的、相邻晶面夹角过小的局部环境,后者将导致活性气体扩散的过程难于进行,从而形成黑色缺陷。在此假设的基础上,利用水平集方法对此模型进行了二维的模拟,并通过实验进行了验证。模拟及实验的结果表明,在金刚石膜沉积的过程中,沉积温度的突变将通过在众多金刚石晶粒的表面诱发产生孪晶,显著提高金刚石膜中黑色缺陷的形成几率。
- 姜春生刘政郭世斌唐伟忠吕反修
- 关键词：金刚石膜水平集方法
- 沉积温度及其变化对金刚石膜内黑色缺陷产生过程的影响被引量：3
- 2010年
- 用高功率直流电弧等离子体喷射方法研究金刚石膜沉积温度稳定性对膜中黑色缺陷产生的影响。结果表明,在温度稳定条件下制备的金刚石膜中,黑色缺陷的密度较低;当沉积温度大幅度变化时,在膜中产生大量黑色缺陷。形成大量黑色缺陷的原因是:沉积温度变化时,在金刚石晶粒的表面形成贯穿型孪晶,而在随后的生长过程中,这些孪晶的长大将抑制金刚石膜局部生长环境中活化的反应气体与其下晶界位置的金刚石组织接触,导致其生长缓慢并保留在金刚石膜中,从而形成大量黑色缺陷。
- 姜春生刘政郭世斌李晓静唐伟忠吕反修郭辉
- 关键词：金刚石膜孪晶电子背散射衍射
- 一种用于金刚石膜沉积装置的重入式微波谐振腔
- 2010年
- 微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是制备高品质金刚石膜的重要方法,而MPCVD技术的关键是其设备核心部件谐振腔的设计。本文基于目前广泛应用的圆柱式和椭球式两种MPCVD谐振腔中微波传输的特点和其各自的优点,提出了一种重入式微波谐振腔的设计构想,并利用数值模拟的方法对这一构想进行了验证。模拟的结果表明,微波在重入式微波谐振腔内外壁之间的路径传输后,可在金刚石膜沉积台处形成一最强且相对均匀的电场。在相同的输入功率下,其形成的最大电场强度高于圆柱式和椭球式两种谐振腔时的情况。由于重入式的微波谐振腔具有结构简单、频率易于调节的优点,因而这一构想可为设计制造新型的MPCVD金刚石膜沉积设备提供参考依据。
- 李晓静唐伟忠高春雨于盛旺许恒志胡浩林
- 关键词：数值模拟电场分布金刚石膜
- 新型MPCVD金刚石膜等离子发生器及等离子特性数值模拟被引量：4
- 2010年
- 本文提出了用于化学气相沉积金刚石膜的新型微波等离子体发生器。使用环形介质窗口,置于沉积台的下方而远离等离子体,允许产生体积较大并且温度较高的等离子体。采用时域有限差分法结合Matlab语言,模拟了发生器内的电场分布和等离子体电子密度,研究微波输入功率﹑气体压力等控制工艺参数对等离子体特性的影响。模拟结果表明,在一定微波输入功率和气体压力条件下,在沉积台上方形成均匀分布的等离子体,电场强度﹑电子密度和吸收功率密度随微波工艺参数的改变而呈现有规律的变化。本研究将为微波等离子体化学气相沉积技术的改进提供参考,为进一步建立使用此种新型等离子发生器的MPCVD设备奠定了基础。
- 李晓静于盛旺张思凯唐伟忠吕反修
- 关键词：数值模拟时域有限差分法电子密度
- 微波等离子化学气相沉积金刚石膜新型微波谐振腔设计被引量：3
- 2010年
- 提出新型微波谐振腔用于化学气相沉积金刚石薄膜,腔体有效体积可以调节,采用环形介质窗口,置于沉积基台的下方,允许产生较大并且温度较高的等离子体。同轴内导体与沉积台相连接,微波从谐振腔底端传输经同轴导体耦合进入腔体。采用有限元的方法优化谐振腔的尺寸,使其能耦合进更大的微波能量,优化后,最大电场区域位于沉积台上方,并且均匀分布,在腔体内其它区域和介质窗口附近电场强度则很小,满足设计要求。采用时域有限差分法模拟了谐振腔在一定微波输入功率下产生等离子体的特性,并对设计的谐振腔进行试验研究,实验观察到的等离子体位置与模拟结果一致。
- 李晓静张思凯于盛旺唐伟忠吕反修
- 关键词：微波谐振腔数值模拟电场分布
