化学气相沉积光学级金刚石薄膜的研究进展

化学气相沉积（CVD））金刚石薄膜优异的光学性能在近几年得到了广泛的重视,关于它的研究也在近几年取得了较大的突破。综述了CVD金刚石薄膜的光学性能,着重从成核、生长和后期处理三个方面对光学级CVD金刚石薄膜的制备进行了讨论,并对今后的研究作了展望。     

预处理对不锈钢表面沉积类金刚石薄膜的影响

类金刚石碳(diamond-like carbon，DLC)薄膜具有非常优异的力学、电学、光学等性能，因此在许多领域有着巨大的应用前景，在世界范围内形成了研究类金刚石碳薄膜的热潮。但目前在铁质材料上沉积类金刚石碳薄膜存在一个很大的问题：由于铁对碳氢化合物的分解及石墨相的形成有很强的催化作用，降低了薄膜的各项性能。     

MPCVD金刚石薄膜的红外椭偏光学性能研究

椭圆偏振光谱法是一种非破坏性光谱技术。为了获得微波等离子体化学汽相沉积(MPCVD)金刚石薄膜的最佳沉积条件,用红外 椭圆偏振光谱仪对MPCVD金刚石薄膜的红外光学性能进行了表征测量,并分析了衬底温度和反应室的压强对金刚石 薄膜的红外光学性质的影响。当甲烷浓度不变,衬底温度为750℃,反应室的压强为4.0kPa时,金刚石膜的红外椭偏光学性质达到最 佳,其折射率的平均值为2.393。研究结果表明,金刚石薄膜的光学性能与薄膜质量密切相关,同时也获得了最佳的金刚石薄膜工艺 条件。     

纳米光学金刚石薄膜的分析与改进

由于极其优良的热学和光学性能,纳米金刚石薄膜极有可能应用于背投电视的激光光学窗口。文章通过在热丝辅助化学气相沉积法中采用偏压增强成核(BEN-HFCVD) ,成功地在(100)硅衬底上制得了适于作为光学窗口的高质量的光学级纳米金刚石薄膜,采用的偏压为-30 V。通过表征制备的纳米金刚石薄膜,发现它具有光滑的表面,表面均方根粗糙度(RMS)约为10 nm,并且对自支撑纳米金刚石薄膜进行透射光谱分析得到其透射率达到了50 %。     

电子束辅助热丝CVD法在Si（100）衬底上织构生长金刚石薄膜

电子束辅助热丝ＣＶＤ法在Ｓｉ（１００）衬底上织构生长金刚石薄膜傅广生，王晓辉，于威，韩理（河北大学物理系保定０７１００２）织构生长的金刚石薄膜以其优异的光学、半导体和电学性能而具广泛的应用前景，它一直受到众多研究者的关注。由于金刚石与所用的衬底材料（...     

金刚石膜表面微结构红外增透性能研究

CVD金刚石是一种性能优异的红外光学窗口材料，但其在红外波段的理论透过率仅能实现约71%。通过表面亚波长结构设计可进一步增强CVD金刚石膜的光学透过性能。该研究首先通过理论模拟，建立了金刚石微结构特征与光学增透之间的定量关系。基于此为指导，探讨了在具有微结构硅片表面，采用MPCVD方法复制生长出具有微结构的金刚石自支撑光学级薄膜，用于提升金刚石膜在红外波段的透过率。采用扫描电镜（SEM）观察了原始硅片和金刚石表面及微结构形貌，通过拉曼散射光谱评估了金刚石的生长质量及形核层影响，采用红外光谱仪测试了金刚石红外透过率。结果显示，单面构筑微结构后，金刚石膜在8~12 μm波段的透过率可从70%提升至76%，说明表面微结构能显著提升金刚石膜的光学透过性能。非金刚石形核层以及表面微结构的完整性不足可能是导致实验结果与理论模拟结果具有一定偏差的主要原因。     

制造超厚纳米结构金刚石薄膜

用于光学窗口和其他要求强度、透明和化学稳定性都良好的应用，金刚石薄膜很有吸引力。特别是纳米晶体金刚石薄膜光滑、可导电，可能非常有用。但是，在过去，这种纳米晶体金刚石薄膜最多只做到几个微米厚。研究人员曾试验生长厚的薄膜，但是金刚石中的高应力阻碍了这种处理。     

用低压反应离子镀技术制备的类金刚石薄膜及其表征

以Ar气作为工作气体,CH4作为反应气体,利用低压反应离子镀(RLVIP)技术在Ge基底上成功制备出类金刚石(DLC)薄膜.通过拉曼光谱、Perking Elmer GX型红外光谱仪和Nano Indenter XP型纳米压痕硬度测试计分别表征了类金刚石薄膜的微观结构、光学性能和机械性能.结果表明,类金刚石薄膜(ID ...     

金刚石薄膜半导体器件

介绍了金刚石薄膜的性质、当今金刚石薄膜半导体器件的技术、水平和性能。分析了金刚石薄膜作为半导体器件的优异性能、金刚石相对于硅的半导体器件性能的改善和存在的问题，并指出实现金刚石薄膜半导体器件的障碍。     

金刚石薄膜半导体器件

介绍了金刚石薄膜的性质、当今金刚石薄膜半导体器件的技术、水平和性能。分析了金刚石薄膜作为半导体器件的优异性能、金刚石相地于硅的半导体器件性能的改善和存在的问题中，并指出实现金刚石薄膜半导体器件的障碍。     

采用微波等离子体平整金刚石薄膜的实验研究

金刚石薄膜的表面平整是金刚石薄膜应用于光学、电学等领域的关键。采用氧气作气源，研究了微波等离子体工艺参数如微波功率、基台位置、氧气流量对平整金刚石薄膜效果的影响。处理后的样品用SEM、AFM观察表面形貌、测试了表面粗糙度。实验表明微波等离子体工艺参数对金刚石薄膜的表面平整效果有显著影响，并且这些参数是相互关联的。在适宜的条件下，金刚石薄膜的表面粗糙度明显降低，约为处理前的一半。该法可对金刚石薄膜进行原位处理，方便有效。     

HFCVD方法沉积金刚石薄膜的生长研究

本文讨论了金刚石薄膜应用于光学领域所偶到的问题，研究了热丝方法生长应用于光学膜的金刚石薄膜过程中，衬底表面的预处理和沉积条件如碳源浓度、衬底温度等对制备膜晶粒尺度和晶粒间界以及膜表面形貌的影响。     

用激光化学蒸汽沉淀法沉积金刚石薄膜

激光感应化学蒸汽沉淀可在低气压情况下在各种材料上淀积金刚石薄膜。这个技术已在苏联和日本演示，在光学和电子学方面有重要应用。金刚石非常硬，红外透过率优良，热导率高，是一种极好的镀膜材料，但用较古老高的气压金刚石合成技术是不胜任薄膜制作的。     

激光辅助EACVD低温生长纳米金刚石薄膜

近年来，利用高温CVD技术淀积大面积、高质量金刚石薄膜的研究已取得了突破性成果。但随着金刚石薄膜在光学、医学、光电子学等领域的应用，低温合成纳米金刚石薄膜已成为目前国内外研究的重点课题。纳米材料本身的优越性及金刚石薄膜所具有的优异物理化学性质，将使纳米金刚石薄膜具有广阔的应用前景。故低温合成纳米金刚石薄膜的研究具有重要的实际意义。本工作采用激光辅助技术，利用非聚焦的准分子激光束激活硅（Si）基片表面粒子，激光能量为70～180mJ，激光脉宽为20us。反应气体为CH4 H2，所用基片为Si（100）单晶片。在基片温度…     

HFCVD方法沉积金刚石薄膜的生长研究

本文讨论了金刚石薄膜应用于光学领域所遇到的问题，研究了热丝ＣＶＤ（ＨＦＣＶＤ）方法生长应用于光学膜的金刚石薄膜过程中，衬底表面的预处理和沉积条件如碳源浓度、衬底温度等对制备腹晶粒尺度和晶粒间界以及膜表面形貌的影响．     

金刚石薄膜的制备、结构以及在红外、激光领域中的应用

本文较详细地讨论了低压气相生长金刚石薄膜的三种典型方法,以及金刚石薄膜的结构和在红外光学、激光等领域中的应用。     

金刚石薄膜及其在红外末制导系统中的应用

本文介绍了金刚石薄膜独特、优异的性能和低压化学汽相沉积（ＣＶＤ）金刚石薄膜的研究进展情况，并且就金刚石薄膜在红外末制导系统中的应用进行了分析和探讨。     

金刚石衬底的氧化钒薄膜光电特性研究

利用射频磁控溅射方法,在光学级单晶金刚石上制备了氧化钒薄膜,然后对其结构与厚度、表面形貌、电学及光学性能进行了表征。实验结果表明,制备出的薄膜表面均匀性良好,为单一组分的V2O5薄膜,在（001）面有明显的择优取向,薄膜结晶度和表面形貌非常好;电学性能方面,获得了三组不同厚度V2O5薄膜温阻特性曲线,当薄膜为150 nm时,薄膜的电学突变特性最好,电阻值变化幅度将近3个数量级;对不同厚度薄膜的光学响应特性进行了测试分析,当受到高能激光照射时,薄膜均出现了相变和回复,薄膜的光学开关时间均随着膜厚的增加而增加,其中光学关闭时间的变化范围为1.6~2.5 ms,回复时间的变化范围为26~33 ms。     

红外光学薄膜技术

介绍了红外光学薄膜在红外光学系统中的作用.详细阐述了红外光学材料的选择、相应薄膜材料的选取以及红外增透保护膜的几种设计方法,并重点介绍了类金刚石(DLC)、碳化锗(GexCl-x)、磷化物(GaP)、金刚石(Diamond)等几种薄膜材料光学性能及其应用,最后对红外增透保护膜未来的发展进行了展望.     

金刚石薄膜抛光技术

各种化学气相沉积和金刚石薄膜技术的发展,为金刚石薄膜在光学、超硬工具涂层等领域提供了广阔的应用前景。而这些应用需要对沉积获得的金刚石膜粗糙表面进行抛光。本文介绍了新近发展的金刚石薄膜抛光技术。并对其发展前景进行了探讨。