立方氮化硼（c—BN）膜的制备,性能及应用

本文综合分析了立方氮化硼膜的制备方法，介绍了ｃ－ＢＮ膜的结构及其机械、电学、光学和热学性能，最后总结了ｃ－ＢＮ膜在机械和电子领域的应用概况。     

c—BN薄膜研究进展

立方氮化硼（ｃ－ ＢＮ） 在机械、热、电子及光学方面有许多优异性能,因此世界上有很多研究人员从事ｃ－ ＢＮ 薄膜制备的研究,近年来薄膜沉积技术和ｃ－ ＢＮ 薄膜质量都已取得显著进步。介绍ｃ － ＢＮ 薄膜的用途、结构、制备方法及存在的问题。重点总结了控制ｃ－ ＢＮ 相形成的关键因素及ｃ－ ＢＮ 相形成机理。     

PBII氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼（ｃ－ ＢＮ） 膜,富硼的硼氮膜（ＢＮ０ ．５ ） 和硼膜（Ｂ） 的成分及结构的影响． 用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃＢＮ、ＢＮ０ ．５ 和Ｂ 膜;然后使用等离子基离子注入（ＰＢＩＩ） 技术,在５０ ｋＶ 的基体脉冲负偏压下注入氮． 用ＦＴＩＲ 透射谱分析膜在氮离子注入前后结构的变化,用ＸＰＳ分析膜的成分分布． 结果表明：在ｃ－ ＢＮ 膜中注入氮离子几乎不改变膜的ＮＢ,但膜中ｃ－ ＢＮ 的含量略有增加;对于ＢＮ０ ．５ 膜,注入氮后,ＮＢ 略有提高,膜的ａ－ ＢＮ 的结晶化提高;而在硼膜中注入氮后,氮在膜中呈类似高斯分布,最高氮浓度ｒ（Ｎ）达２３ ％ ,膜中形成了非晶态的氮化硼（ａ－ ＢＮ） 结构． 此外,在以上各种膜上注入氮后,膜基界面都有不同程度的成分混合．     

ARE法沉积的立方氮化硼薄膜生长过程的研究

采用逆序法研究了通过活性反应离子镀技术沉积在单晶硅（１００）上的ｃ－ＢＮ膜生长过程。在Ｘ射线谱分析仪上,用氩离子剥离ｃ－ＢＮ膜并进行膜的成分的深度分布及不同刻蚀深度处膜的价态分析,用富立叶变换红外透射不同刻蚀深度处的膜的相结构。结果表明：在此生长条件下,ｃ－ＢＮ不能在基底上直接成核,而是先在基底上形成一层ｎ－ＢＨ然后ｃ－ＢＮ在其上生长。对这种生长,引用ｃ－ＢＮ膜形成机制的压应力模型给予了解释。     

ARE法制取立方氮化硼膜时提高膜基结合力方法的研究

采用活性反应离子镀装置,通过电子束蒸镀金属纯硼,在氮、氩混合气体等离子体中,合成了ｃ－ＢＮ膜。对沉积后的ｃ－ＢＮ膜,在充入高纯氮的条件下,原位进行消应力退火处理以提高膜与基体的结合力。用富立叶变换红外透射谱分析ｃ－ＢＮ膜的结构,用弯曲法测量膜的残余压应力,通过划痕试验测量膜与基体的结合力。沉积态的 ｃ－ＢＮ膜的残余压应力高达６．６ ＧＰａ,当退火温度不超过６００℃时,膜的残余压应力消减效果不大;但当经８００℃退火 １ｈ后,ｃ－ＢＮ膜的残余压应力大幅度下降,降到约 ２ ＧＰａ,膜与基体的结合力有很大提高,划痕试验时临界载荷高达 １４ Ｎ;而富立叶变换红外分析结果表明,高温退火不改变ｃ－ＢＮ膜的相结构。     

顺丁橡胶与液晶共混复合膜的CO2渗透性能

以顺丁橡胶（ＰＢ）和具有双重液晶相的液晶化合物双－４－（４’－乙氧基苯甲酰氧基）苯甲酸－缩乙二醇酯（ＤＥＢＥＢ）制成高分子／液晶复合膜并研究了其ＣＯ２透过性能。液晶含量为１０％（质量）复合膜在室温下具有比ＰＢ膜大５倍以上的ＣＯ２透过系数（Ｐｃｏ２）及好的与Ｎ２、Ｏ２分离系数（αｃｏ２／Ｎ２、αｃｏ２／ｏ２）：Ｐｃｏ２＝４３２ｂａｒｒｅｒ,αｃｏ２／Ｎ２＝２５．４,αｃｏ２／ｏ２＝７．９;且透气系数     

Nb镀层对c—BN—玻化陶瓷结合剂界面成分结构的影响

用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等研究了Ｎｂ镀层与ｃ－ＢＮ晶体在６００－１０００℃范围的界面反应过程、界面成分和结构特征，讨论了烧结时Ｎｂ镀层与ＳｉＯ２－Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３玻化结合剂的作用，结果表明：Ｎｂ镀与ｃ－ＢＮ晶体在６００℃以上发生界面反应，外延生长形成ＮｂＮ，８００℃以上形成ＮｂＢ２，它们使Ｎｂ镀层与ｃ－ＢＮ牢固结合并阻止结合剂中的碱性组分对ｃ－ＢＮ的侵蚀，镀Ｎｂ的ｃ－ＢＮ表层的Ｎｂ则作     

PBⅡ氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼膜,富硼的硼氮膜和硼膜的成分及结构的影响。用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃ－ＢＮ,ＢＮ０．５和Ｂ膜,然后使用等离子基离子注入技术,在５０ｋＶ的基本脉冲负偏压下注入氮。用ＦＴＩＲ透射谱分析膜在氮了注入前后结构的变化,用ＸＰＳ分析膜的成分分布。     

Nb镀层对c－BN－玻化陶瓷结合剂界面成分结构的影响

用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等研究了Ｎｂ镀层与ｃ－ＢＮ晶体在６０－１０００℃范围的界面反应过程、界面成分和结构特征，讨论了烧结时Ｎｂ镀层与ＳｉＯ２—Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３玻化结合剂的作用．结果表明：Ｎｂ镀层与ｃ—ＢＮ晶体在６００℃以上发生界面反应，外延生长形成ＮｂＮ，８００℃以上形成ＮｂＢ２，它们使Ｎｂ镀层与ｃ－ＢＮ牢固结合并阻止结合剂中的磁性组分对ｃ－ＢＮ的侵蚀，镀Ｎｂ的ｃ－ＢＮ表层的Ｎｂ则作为活性金属实现与玻化结合剂的化学健合．     

PECVD法淀积氮化硼薄膜场发射特性研究

用 Ｂ２Ｈ６和 ＳｉＨ４作反应气体,通过射频等离子体增强化学气相淀积（ＲＦ－ＰＥＣＶＤ）方法,在 Ｓｉ（１００）面上沉积生长ＢＮ薄膜,用Ｓ－５２０扫描电子显微镜对所得薄膜进行观测,并用红外透射光谱测试分析了膜的成分。在室温、压力为 ８ × １０－４ Ｐａ条件下,对 ＢＮ薄膜的电流一电压特性进行测量,并得到了 Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ特性曲线,ＢＮ膜的场发射开启电场为９ Ｖ／μｍ,在电场３７．５ Ｖ／μｍ时,电流密度达到２４．８ ｍＡ／ｃｍ２。     

刀具涂层材料的使用概况

综述了目前常用的刀具涂层材料及其性能特点，着重介绍三元复合膜，金刚石膜，ｃ－ＢＮ膜以及固体润滑膜等新型膜材料的性能特点以及它们在刀具表面的应用情况。     

镀Ti立方氮化硼（cBN）与玻化SiO_2－Na_2O－B_2O_3结合剂的作用

为了防止玻化ＳｉＯ２－Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３结合剂烧结时对立方氨化硼（ｃＢＮ）的侵蚀，并实现ｃＢＮ晶体与结合剂间的化学键结合，本文用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等研究了Ｔｉ镀层与ＣＢＮ界面在６００～１２００℃温度范围的界面反应过程及界面成分结构特征，讨论了镀ＴｉｃＢＮ与结合剂复合体在烧结过程中的成分结构及性能．结果表明：Ｔｉ镀层与ｃＢＮ晶体在６００℃以上，以反应扩散的形式发生界面反应形成ＴｉＮ，８００℃以上形成ＴｉＢ２及ＴｉＢ，这些在ｃＢＮ表面外延生长的难熔化合物使Ｔｉ镀层与ｃＢＮ牢固结合并阻止了结合剂中的碱性组分对ｃＢＮ的侵蚀，镀ＴｉｃＢＮ晶体与结合剂则由低价的氧化钛为中介实现良好结合．     

r.f.PCVD法制备c-BN膜的研究

采用 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ、 Ｔ Ｅ Ｍ、 Ｓ Ｅ Ｍ 等技术, 对在渗硼层表面经ｒ.ｆ. Ｐ Ｃ Ｖ Ｄ 沉积的 Ｂ Ｎ 膜进行了研究试验证明, 与采用 Ｎ_２ 气和 Ｈ_２ 气相比, 以 Ａｒ ＋ １０ｖｏｌ％ Ｈ_２ 作为载气, 所获得的膜层ｃ-Ｂ Ｎ 含量最高, 膜厚最大, 可达４.６μｍ , 且膜基结合良好而以 Ｎ_２ 气或 Ｈ_２ 气为载气时, 前者会导致膜基结合力大大下降, 后者会引起沉积速度明显降低结果表明, 对于 Ｐ Ｃ Ｖ Ｄ 过程, 控制ｃ- Ｂ Ｎ 形成的主要因素是离子轰击能量的转移, 而不是氢的选择溅射过程试验获得的膜层由ａ- Ｂ Ｎ 和ｃ- Ｂ Ｎ 组成, ｃ- Ｂ Ｎ的尺寸为２０ ～４０ｎｍ     

欧洲炭会议“CARBON＇96”题录

欧洲炭会议“ＣＡＲＢＯＮ＇９６”题录大会报告气相生长金刚石：技术现状ＢａｃｈｍａｎｎＰＫ．１－１炭材料应用于先进能源工业ＢｕｒｃｈｅｌＴＤ．１－１８５炭的多晶型性及其固溶液ＤｅｌａｅｓＰ．１－３７３气体分离用微孔炭膜ＴｅｎｎｉｓｏｎＳＲ．２－５６５纳...     

镀膜参数对离子束增强沉积氮化硼薄膜中立方相含量的影响

本文介绍用离子束增强沉积（ＩＢＥＤ）法在硅片上制备氮化硼（ＢＮ）薄膜及镀膜参数对膜中立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）含量的影响的试验研究，主要研究轰击离子束密、镀膜速率、轰击束中氩气的含量及衬底温度的影响。用红外（ＩＲ）谱对膜进行了分析，结果指出：（１）在给定的轰击束能量与束密下氮化硼薄膜中立方相的含量是随镀膜速率而变化的，且存在一个最佳镀膜速率值；（２）提高离子轰击束密，则此最佳镀膜速率值也相应增大；（３）镀膜速率又是随轰击束密及轰击束中氩气含量的增大而减小的；（４）衬底温度在４００℃以下时，膜中ｃ－ＢＮ相的含量随温度提高而增加。     

镀Ti立方氮化硼（cBN）与玻化SiO2—Na2O—B2O3结合剂的作用

为了防止玻化ＳｉＯ２－Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３结合剂烧结时对立方氮化硼（ｃＢＮ）的侵蚀，并实现ｃＢＮ晶体与结合剂间的化学键结合，本文用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等研究了Ｔｉ镀层与ｃＢＮ界面在６００￣１２００℃温度范围的界面反应过程及界面成分结构特征，讨论了镀ＴｉｃＢＮ与结合剂复合体在烧结过程中的成分结构及性能。结果表明：Ｔｉ镀层与ｃＢＮ晶体在６００℃以上，以反应扩散的形式发生界面反应形成ＴｉＮ，８     

采用不同载气混合B3N3H6原料制备B—N薄膜

采用Ｎ２，Ｈ２和Ａｒ三种载气混合的Ｂ３Ｎ３Ｈ６原料，余辉微波等离子体增强化学气相沉积ＢＮ薄膜。通过漫反射富氏变换红外光谱，Ｋｎｏｏｐ硬度和附着性划痕试验分析薄膜的结构，成分和性能。结果表明，Ｎ２和Ｈ２混合的Ｂ３Ｎ３Ｈ６原料制备的薄膜具有ｃ－ＢＮ和ｈ－ＢＮ双相组织，Ａｒ混合的Ｂ３Ｎ３Ｈ６原料具有ｈ－ＢＮ单相组织。     

NH3-MBE生长极化场二维电子气材料

介绍了用ＮＨ３－ＭＢＥ技术在蓝宝石Ｃ面上外延的高质量的ＧａＮ单层膜以及ＧＮ／ＡｌＮ／ＧａＮ极化感应二维电子气材料。外延膜都是Ｎ面材料。形成的二维电子气是“倒置二维电子气”。ＧａＮ单层膜的室温电子迁移率为３００ｃｍ＾２／Ｖｓ。二维电子气材料的迁移率为６８０ｃｍ＾２／Ｖｓ（ＲＴ）和１７００ｃｍ＾２／Ｖｓ（７７Ｋ）,相应的二维电子气的面密度为３．２＊１０＾１３ｃｍ＾－２（ＲＴ）和２．６ｘ１０＾１３ｃｍ＾     

聚醚砜微孔膜制备中非溶剂添加剂作用研究

以聚醚砜（ＰＥＳ）为膜材料，ＤＭＡｃ为溶剂，研究了３种非溶剂加剂（ＮＳＡ）－ＥｇＯＨ，ＤｅＯＨ和ＢｕＯＨ在水和ＮＳＡ中凝胶对于板微孔膜性能的影响，利用浊点法得到ＰＥＳ／ＤＭＡｃ／ＮＳＡ和ＰＥＳ／ＤＭＣｓ／ＮＳＡ／Ｈ２Ｏ体系２５℃的相图，并以邻近比α值来表征膜溶液组成点靠近相分离的程度，添加了ＮＳＡ的铸膜液在水中凝胶制备微孔膜，以ＥｇＯＨ为非溶剂添加物，在相同聚合物浓度，相同凝胶条件下，仅仅改变铸膜     

B_3N_3H_6微波等离子体增强化学气相沉积B－N薄膜

采用Ｂ３Ｎ３Ｈ６－Ｎ２混合气体为原料，余辉微波等离子体增强化学气相沉积ＢＮ薄膜．漫反射富氏变换红外光谱分析表明，在５５０℃沉积温度下，ＩＣｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ基片上获得了低含氢量的ｃ－ＢＮ和少量ｈ－ＢＮ相的混合薄膜．薄膜Ｋｎｏｏｐ硬度值为２０．８ＧＰａ．划痕试验法测定薄膜的附着性，临界载荷为８．１Ｎ．