吴超
- 作品数：17 被引量：35H指数：4
- 供职机构：武汉工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学金属学及工艺电气工程更多>>
- CVD同质外延单晶金刚石的研究
- 本文采用微波等离子体CVD法，在单晶金刚石衬底的（100）、（110）以及（111）晶面上分别进行了同质外延单晶金刚石的研究。具体研究内容包括以下三个方面： 1、在（100）晶面进行同质外延单晶金刚石研究。分析了H2/...
- 吴超
- 关键词：微波等离子体化学气相沉积单晶金刚石
- 高温高压金刚石衬底上的同质外延生长研究被引量：2
- 2014年
- 在自主研发的小功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置上利用高温高压(HPHT)单晶金刚石片为衬底进行了金刚石同质外延生长的研究。研究了甲烷浓度、工作气压对金刚石生长速率的影响。测量了金刚石外延生长过程中等离子体的发射光谱,利用扫描电子显微镜(SEM)和数码相机对生长前后金刚石的形貌进行了表征,利用激光拉曼光谱对金刚石的质量进行了分析。结果表明:一定程度内,适当升高工作气压和甲烷浓度能够有效提高金刚石的生长速率;在外延生长过程会产生过多的丘状体,导致许多金刚石颗粒的产生,影响其生长时间和质量,通过生长、刻蚀相结合的方法能够有效延长生长时间,改善生长形貌;外延生长出的金刚石的激光拉曼图谱中金刚石1332 cm-1特征峰明显、尖锐,荧光背底低,非金刚石相特征峰较低。
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- 关键词：高温高压金刚石单晶
- 不晶面上同质外延生长单晶金刚石
- 本文利用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)，在天然金刚石的(100)、(110)以及(111)晶面上进行了同质外延生长单晶金刚石的研究，分析了这三个晶面上同质外延生长特点。结果表明，不同的晶面上金刚石的生长速率和形...
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- 关键词：单晶金刚石晶面化学气相沉积
- MPCVD生长单晶金刚石及发射光谱分析被引量：4
- 2015年
- 在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)生长单晶金刚石过程中,测量了近衬底附近等离子体发射光谱(OES),研究了甲烷浓度对等离子体中基团谱峰强度的影响,分析了等离子体中基团谱峰相对强度与金刚石生长速率、质量的关系。利用激光拉曼光谱(Raman)和扫描电镜(SEM)对生长之后的单晶金刚石进行表征。结果表明:随着甲烷浓度的提高,Hα基团谱峰几乎不变,C2、Hβ、Hγ和CH基团谱峰强度均增加,而C2基团增加显著。同时,基团谱峰相对强度比值I(Hγ)/I(Hβ)、I(C2)/I(CH)和I(C2)/I(Hα)也都随着甲烷浓度的提高而增加。I(C2)/I(CH)比值的升高不利于单晶金刚石的生长。生长速率测试表明,单晶金刚石的生长速率随I(C2)/I(Hα)比值的增大而增加,当I(C2)/I(Hα)小于0.35时,生长速率呈现指数快速增加,超过这个值之后,增长趋势变缓,生长速率呈线性增加。
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- 关键词：微波等离子体化学气相沉积单晶金刚石发射光谱
- 纳米金刚石膜真空窗口的制备被引量：3
- 2016年
- 使用自制的微波等离子体化学气相沉积装置,以乙醇为碳源在(100)硅表面制备了金刚石膜;然后用浓硝酸和氢氟酸的混合溶液腐蚀硅,制备出金刚石膜窗口。使用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)表征和分析金刚石膜,并以自制的漏气率测量系统测量金刚石膜窗口的漏气率。结果表明:金刚石膜的厚度为15μm,平均粗糙度值Ra为39.5nm,晶粒的尺寸大小为30nm,漏气率为8.8×10^(–9) Pa·m^3/s。
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- 关键词：金刚石膜微波等离子体化学气相沉积漏气率
- 惰性气体对HFCVD沉积金刚石气相基团的影响被引量：3
- 2015年
- 发射光谱法是对等离子进行在线诊断的常用方法。在丙酮/H_2、丙酮/H_2/He和丙酮/H_2/Ar三种体系中,对热丝化学气相沉积金刚石薄膜过程中的等离子体进行了在线测量。研究了不同体积分数的惰性气体对等离子体中各活性基团强度的影响,以及CH,Hβ与C_2的相对强度的比值、电子温度的大小随惰性气体体积分数的变化关系。结果表明,各基团的强度随着惰性气体体积分数的增加呈现上升趋势,且加入同体积分数的氩气比加入氦气的影响更大;CH,Hβ与C_2的相对强度比值、电子温度随着惰性气体体积分数的增加而呈现下降趋势,且在丙酮/H_2/Ar体系中要比丙酮/H_2/He体系中小。
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- 关键词：热丝化学气相沉积惰性气体发射光谱金刚石薄膜
- CVD单晶金刚石的二维扩大方法
- 本发明涉及单晶金刚石材料的制造方法。一种CVD单晶金刚石的二维扩大方法，其特征在于包括如下步骤：a.选将单晶金刚石籽晶置于中心开有孔的衬底托之内，使得单晶金刚石籽晶暴露；衬底托由金属钼做成；b.将带有单晶金刚石籽晶的衬底...
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- 文献传递
- 纳米金刚石薄膜的应用及其研究进展被引量：9
- 2013年
- 以纳米金刚石薄膜的应用为主线,讨论了它在机械、光学、声学、电学等应用领域的优势,以实例分析、证明了其在各领域中所展现出的优异性能。综述了纳米金刚石薄膜在上述应用领域的研究进展,同时从不同方向阐释了其研究应用过程中所存在的不足,并对其今后的主要发展方向进行了展望。
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- 关键词：纳米金刚石薄膜
- 微波等离子体化学气相沉积法生长单晶金刚石
- 微波等离子体化学气相沉积法是一种理想的生长单晶金刚石的方法.本文以压缩波导结构微波等离子体源谐振腔为腔体,高温高压(HPHT)金刚石单晶片为衬底,在较高工作气压下进行了单晶金刚石的同质外延生长.利用扫描电子显微镜(SEM...
- 严垒马志斌吴超高攀
- 关键词：单晶金刚石微波等离子体化学气相沉积法
- 文献传递
- 热丝CVD沉积金刚石薄膜时的等离子体空间分布研究
- 2016年
- 采用热丝化学气相沉积(chemical vapordeposition,CVD)的方法,以丙酮为碳源生长金刚石薄膜时,利用等离子体发射光谱对生长过程中的等离子体空间分布进行了在线诊断。采用SEM,Raman光谱分别对沉积金剐石膜表面、断面的形貌和质量进行表征。光谱分析表明,对于线性阵列布丝情况下,中心区域与边缘区域的基团分布存在差异,中心区温度高,裂解能力强,基团强度高于两边,但中心区域基团特征峰强度的变化比等离子球平缓的多;距离热丝越远,热辐射减小,从丙酮分子中裂解出CH和CO等基团以及由原子H激发的H_β与H_α等强度降低,反而使得复合生成的C2基团增加。SEM测试结果表明,当丝基间距为4.5,5.5,6.5 mm时,所沉积的金刚石薄膜表面由致密规则晶面向混乱转变,且单位时间内的生长速率也依次降低,此外,Raman光谱表明随着纵向间距的加大,金刚石薄膜的质量随之降低。这与诊断结果中CH和CO强度的降低,C_2基团强度增加及基团C_2/H_α比强度下降相吻合。
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- 关键词：金刚石薄膜发射光谱
