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激光技术在金刚石加工中的研究及应用进展 被引量:4
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作者 叶盛 赵上熳 +6 位作者 邢忠福 彭志勇 郑宇亭 陈良贤 刘金龙 李成明 魏俊俊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期36-57,共22页
激光加工是目前金刚石的主流加工方法,相较于传统的机械加工形式,激光加工精度高、效率高、普适性强,因而在金刚石切割、微孔成型、微槽道加工及平整化等方面均得到广泛应用。文中阐述了金刚石激光加工原理,介绍了不同类型激光与金刚石... 激光加工是目前金刚石的主流加工方法,相较于传统的机械加工形式,激光加工精度高、效率高、普适性强,因而在金刚石切割、微孔成型、微槽道加工及平整化等方面均得到广泛应用。文中阐述了金刚石激光加工原理,介绍了不同类型激光与金刚石材料相互作用机制,重点总结了近几年多种激光加工金刚石模式的发展现状,分析了新型的激光加工方法的特点,探讨了现阶段激光技术在金刚石加工领域面临的问题、挑战及未来的发展趋势。 展开更多
关键词 金刚石 激光加工 激光切割 微孔成型 微槽道 激光平整化
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金刚石色心调控及光学谐振器的研究进展
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作者 杨良禾 刘金龙 +5 位作者 屠菊萍 郑宇亭 牟恋希 李灏 魏俊俊 李成明 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期93-108,共16页
金刚石因其优异的光学特性和色心发射器而被应用于光子器件领域。光学谐振器是一种微纳米光学结构,基于有限模体积内的光-物质相互作用增强,能够将金刚石色心的发射与谐振器的增强效应相结合,有选择性地增强色心的发射,用于在光子电路... 金刚石因其优异的光学特性和色心发射器而被应用于光子器件领域。光学谐振器是一种微纳米光学结构,基于有限模体积内的光-物质相互作用增强,能够将金刚石色心的发射与谐振器的增强效应相结合,有选择性地增强色心的发射,用于在光子电路中提供稳定且强度充足的光学信号。近年来,金刚石微纳加工技术的发展推动了金刚石光学谐振器的研究和应用。本文总结了金刚石光学谐振器的研究现状,概述了金刚石的基本性质、合成与加工方法,介绍了金刚石色心的生成以及其与光学谐振器的耦合原理,梳理了三种不同类型的金刚石光学谐振器的研究进展,并对未来金刚石光学谐振器的发展进行了展望。 展开更多
关键词 金刚石 光学谐振器 色心 微纳加工 Purcell效应
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利用Ti/Ag中间层实现金刚石与GaN的室温键合
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作者 乔冠中 李淑同 +4 位作者 王越 刘金龙 陈良贤 魏俊俊 李成明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期175-182,共8页
目的为了实现金刚石与GaN的良好键合,利用Ti/Ag中间层,在室温下开展了多晶金刚石与GaN的键合技术研究。方法首先,分别在抛光自支撑多晶金刚石晶圆以及GaN晶圆表面,通过磁控溅射依次沉积Ti黏附层、Ti/Ag梯度层以及纳米Ag层,形成Ti/Ag过... 目的为了实现金刚石与GaN的良好键合,利用Ti/Ag中间层,在室温下开展了多晶金刚石与GaN的键合技术研究。方法首先,分别在抛光自支撑多晶金刚石晶圆以及GaN晶圆表面,通过磁控溅射依次沉积Ti黏附层、Ti/Ag梯度层以及纳米Ag层,形成Ti/Ag过渡层复合结构。然后通过真空键合系统成功实现了金刚石与Ga N键合。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对键合前后样品表面进行形貌及结构分析;通过超声扫描显微镜(SAM),以及拉伸力学测试系统,对键合后的键合率以及键合强度进行评价。结果借助Ti/Ag中间层进行键合,对晶圆表面的粗糙度具有较高容忍度,且在常温下即能实现良好键合,室温键合率达到95.5%。通过拉伸强度测试可知,键合强度达到13.7MPa。结论Ag纳米颗粒高的表面活性是实现键合界面常温融合的关键,而Ti底层良好的附着特性,Ti/Ag梯度层的引入以及Ti与Ag之间通过扩散反应形成的金属间化合物,则是提高金刚石与GaN键合强度的关键因素。 展开更多
关键词 金刚石 氮化镓 Ti/Ag中间层 室温键合 金属间化合物
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硼掺杂金刚石薄膜研究 被引量:11
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作者 魏俊俊 贺琦 +5 位作者 高旭辉 郭会斌 石绍渊 吕反修 唐伟忠 陈广超 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期569-572,共4页
硼掺杂是改善金刚石薄膜电阻率的有效手段,被认为是将金刚石薄膜用于制备电化学电极的途径。本文通过CVD法在单晶硅片上制得掺硼金刚石薄膜(BDD),并采用四点探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对之进行检测,发现随着硼掺入量的增加... 硼掺杂是改善金刚石薄膜电阻率的有效手段,被认为是将金刚石薄膜用于制备电化学电极的途径。本文通过CVD法在单晶硅片上制得掺硼金刚石薄膜(BDD),并采用四点探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对之进行检测,发现随着硼掺入量的增加,薄膜电阻率逐渐降低,重掺杂时可达2.0×10-3Ω.cm。同时金刚石薄膜的固有质量出现恶化,表现为金刚石晶粒的碎化以及拉曼观察到的薄膜内应力的增加和非金刚石峰的出现。对薄膜电极进行电化学测量发现BDD电极在酸性溶液中具有非常宽的电位窗口和高的阳极极化电位,且背景电流极低。 展开更多
关键词 CVD 金刚石薄膜 掺硼 电位窗
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MPCVD掺硼金刚石薄膜的制备及Ti/BDD电极上对硝基酚的阳极氧化测试(英文) 被引量:6
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作者 魏俊俊 贺琦 +4 位作者 高旭辉 吕反修 陈广超 朱秀萍 倪晋仁 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期422-425,共4页
采用微波等离子体技术在CH4-H2-C2H6气体条件下制备了钛基掺硼金刚石薄膜。四点探针法测得薄膜电阻率在零掺杂时为1×1012Ω·cm,当反应气源中B/C上升为5×10-3时电阻率降至5×10-3Ω·cm。扫描电镜显示掺硼金刚石... 采用微波等离子体技术在CH4-H2-C2H6气体条件下制备了钛基掺硼金刚石薄膜。四点探针法测得薄膜电阻率在零掺杂时为1×1012Ω·cm,当反应气源中B/C上升为5×10-3时电阻率降至5×10-3Ω·cm。扫描电镜显示掺硼金刚石具有完整晶型和致密结构。拉曼光谱观察到金刚石结构在掺杂前后发生明显改变。采用循环伏安测试了Ti/BDD电极的电化学参量,并与PbO2,Sn-Sb and PbO2-Er三种电极进行阳极氧化对-硝基酚的对比实验。结果表明,在Ti/BDD电极上,对-硝基酚的总有机碳去除率接近100%,远高于其它三种电极。 展开更多
关键词 Ti/BDD电极 微波等离子体 化学气相沉积 对-硝基酚 阳极氧化
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硼掺杂对钛基金刚石薄膜附着力的影响 被引量:3
6
作者 魏俊俊 贺琦 +1 位作者 高旭辉 吕反修 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期140-143,共4页
采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在钛基片上沉积了掺硼金刚石薄膜,并对掺杂前后的薄膜形貌及结构进行了检测。结果表明掺杂元素对形貌和结构有很大的影响,同时掺杂后薄膜与基底附着力有所下降。掠角衍射(GIXD)检测表明,中间层... 采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在钛基片上沉积了掺硼金刚石薄膜,并对掺杂前后的薄膜形貌及结构进行了检测。结果表明掺杂元素对形貌和结构有很大的影响,同时掺杂后薄膜与基底附着力有所下降。掠角衍射(GIXD)检测表明,中间层的主要成分是TiC和TiH2。随着硼的加入,两者的含量增加。薄膜与基底的附着力下降的原因主要是受中间过渡层成分和残余应力增加的共同影响。 展开更多
关键词 金刚石薄膜 掠角衍射(GIXD) 掺硼 附着力 CVD
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自支撑金刚石厚膜表面外延掺硼金刚石薄膜研究 被引量:2
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作者 魏俊俊 李成明 +4 位作者 文星凯 张建军 刘金龙 陈良贤 黑立富 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3433-3438,共6页
采用微波等离子体化学气相沉积技术(MPCVD),在抛光厚度0.5 mm的高热导率自支撑金刚石厚膜表面沉积厚度10μm掺硼金刚石薄膜,通过热导率测试仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱、X射线光电子能谱以及四探针仪等测试手段对材料的热导率、... 采用微波等离子体化学气相沉积技术(MPCVD),在抛光厚度0.5 mm的高热导率自支撑金刚石厚膜表面沉积厚度10μm掺硼金刚石薄膜,通过热导率测试仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱、X射线光电子能谱以及四探针仪等测试手段对材料的热导率、形貌及微观质量、表面键合状态及导电性能等进行分析。结果表明,优化工艺后在自支撑金刚石厚膜表面外延形成了质量优异,结合力佳的掺硼金刚石薄膜,其电阻率最低为1.7×10^(-2)Ω·cm。同时,鉴于界面同质外延特性以及大尺寸晶粒特点,整体材料的热导率可高达1750 W/(m·K),显示这种层状复合材料良好的整体导热性能及表面导电性能。 展开更多
关键词 自支撑金刚石厚膜 掺硼金刚石薄膜 同质外延 热导率 电导率
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离子源预处理工艺对WC基底表面及Ta缓冲涂层的影响 被引量:1
8
作者 魏俊俊 朱小研 +4 位作者 陈良贤 刘金龙 黑立富 李成明 张勇 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期164-168,共5页
研究了阳极层离子源预处理工艺对WC硬质合金基底表面粗糙度Ra和表面最大峰谷值Pv的影响,以及对后续镀制Ta缓冲涂层表面特征及膜基附着力的影响。结果表明,硬质合金基片表面粗糙度和表面最大峰谷值的增加量随基片偏压升高呈指数增加;而... 研究了阳极层离子源预处理工艺对WC硬质合金基底表面粗糙度Ra和表面最大峰谷值Pv的影响,以及对后续镀制Ta缓冲涂层表面特征及膜基附着力的影响。结果表明,硬质合金基片表面粗糙度和表面最大峰谷值的增加量随基片偏压升高呈指数增加;而离子源电压对基片表面粗糙度和表面最大峰谷值影响较弱;采用离子源电压1350 V,基片偏压200 V轰击硬质合金基片15 min后镀制Ta膜,膜层表面晶粒细小均匀,表面致密性显著增加;此外,基片表面经离子源处理后,镀制的Ta缓冲层与基底的膜基结合力有较大改善,这将有利于提高后续贵金属保护涂层的附着力及抗元素扩散能力。 展开更多
关键词 离子源预处理 结合力 表面粗糙度 表面最大峰谷值
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金刚石膜表面氨等离子体处理研究 被引量:1
9
作者 魏俊俊 黑立富 +1 位作者 高旭辉 李成明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1526-1530,共5页
本文尝试采用微波等离子体CVD技术,实现金刚石膜的制备以及金刚石膜表面的氨等离子体处理,实现氨基功能化修饰金刚石膜的制备。通过扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)以及水接触角等对氨等离子体处理前后的... 本文尝试采用微波等离子体CVD技术,实现金刚石膜的制备以及金刚石膜表面的氨等离子体处理,实现氨基功能化修饰金刚石膜的制备。通过扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)以及水接触角等对氨等离子体处理前后的金刚石膜进行检测分析。结果表明,采用微波等离子体CVD技术,可以在金刚石膜表面植入氨基实现功能化修饰,从而提高金刚石膜表面活性。同时,金刚石膜的整体品质未出现显著变化。 展开更多
关键词 金刚石薄膜 微波等离子体 氨基 水接触角
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金刚石自支撑膜拉曼光谱1420cm^(-1)特征峰研究 被引量:17
10
作者 朱瑞华 刘金龙 +3 位作者 陈良贤 魏俊俊 黑立富 李成明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期867-871,884,共6页
采用带有半封闭式气体循环系统的100千瓦级直流电弧等离子体喷射CVD设备制备三组不同质量的金刚石膜,通过532 nm激光激发金刚石膜的拉曼光谱时,除1332 cm-1金刚石一阶拉曼峰外还出现了1420 cm-1宽峰,本文针对这一峰位的由来及分布进行... 采用带有半封闭式气体循环系统的100千瓦级直流电弧等离子体喷射CVD设备制备三组不同质量的金刚石膜,通过532 nm激光激发金刚石膜的拉曼光谱时,除1332 cm-1金刚石一阶拉曼峰外还出现了1420 cm-1宽峰,本文针对这一峰位的由来及分布进行研究。结果表明,增加或降低拉曼激发波长该峰为都不复存在,不符合材料的拉曼特征频移与激发波长无关这一原则,证明其并非本征拉曼峰;采用488 nm激发和514 nm激发时拉曼光谱分别出现了与1420 cm-1峰型一致的3125 cm-1和2060 cm-1峰,将拉曼频移转换为波长后发现,三个峰位都对应于波长575 nm(2.156e V);575 nm为金刚石膜荧光光谱中常见峰位,对应于氮杂质相关的[N-V]0中心,这表明含氮杂质金刚石膜采用532nm激发时产生的1420 cm-1峰是[N-V]0相关的氮杂质引起的荧光峰;采用532 nm对金刚石膜形核面和生长面的拉曼面扫描结果表明,[N-V]0相关的氮杂质存在于金刚石膜表面晶粒与晶界各处,并存在一定程度的偏聚。 展开更多
关键词 金刚石膜 拉曼光谱 激发波长
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金刚石自支撑膜的高温红外透过性能 被引量:9
11
作者 黑立富 闫雄伯 +6 位作者 朱瑞华 陈良贤 刘金龙 魏俊俊 廉伟艳 张荣实 李成明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期1-6,共6页
由于金刚石具有低吸收和优异的力学与导热性能使其成为长波(8~12μm)红外光学窗口材料的重要选择。对于许多极端条件的应用,化学气相沉积(CVD)金刚石自支撑膜的高温光学性质至关重要。应用直流电弧等离子喷射法制备光学级金刚石自支撑... 由于金刚石具有低吸收和优异的力学与导热性能使其成为长波(8~12μm)红外光学窗口材料的重要选择。对于许多极端条件的应用,化学气相沉积(CVD)金刚石自支撑膜的高温光学性质至关重要。应用直流电弧等离子喷射法制备光学级金刚石自支撑膜进行变化温度的红外光学透过性能研究,采用光学显微镜、X射线衍射、激光拉曼和傅里叶变换红外-拉曼光谱仪检测CVD金刚石膜的表面形貌、结构特征和红外光学性能。结果表明:在27℃时金刚石膜长波红外8~12μm之间的平均透过率达到65.95%,在500℃时8~12μm处的平均透过率为52.5%。透过率下降可分为3个阶段。对应于透过率随温度的下降,金刚石膜的吸收系数随温度的升高而增加。金刚石自支撑膜表面状态的变化,对金刚石膜光学性能的影响显著大于内部结构的影响。 展开更多
关键词 直流电弧等离子喷射 金刚石自支撑膜 高温红外透过
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CVD金刚石膜与常用红外光学材料抗砂蚀性能对比研究 被引量:5
12
作者 段萌 张运强 +4 位作者 潘国庆 朱瑞华 魏俊俊 陈良贤 李成明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期270-275,共6页
目的通过分析CVD金刚石膜与几种常用红外光学窗口材料在砂蚀过程中形貌特征以及红外透过率的变化规律,获得CVD金刚石膜在砂蚀过程中的材料去除机制及抗砂蚀性能的关键因素。方法采用喷射式冲蚀磨损系统,对CVD金刚石膜及其他几种常见红... 目的通过分析CVD金刚石膜与几种常用红外光学窗口材料在砂蚀过程中形貌特征以及红外透过率的变化规律,获得CVD金刚石膜在砂蚀过程中的材料去除机制及抗砂蚀性能的关键因素。方法采用喷射式冲蚀磨损系统,对CVD金刚石膜及其他几种常见红外光学材料进行砂蚀性能测试。通过扫描电子显微镜对材料冲蚀后表面形貌进行观察,电子天平测量红外材料砂蚀率。采用红外光谱仪对砂蚀前后红外光学材料进行测量,评价其冲蚀前后的红外性能变化。结果 CVD金刚石膜抗砂蚀能力远高于Ge、ZnS、MgF_2以及石英玻璃。在设定测试条件下,仅经过6 s冲蚀,除CVD金刚石膜外,其余光学材料的红外透过性能下降40%~60%。而CVD金刚石经受240 min的相同条件冲蚀,其红外透过率仅下降9.5%,显示出极佳的抗砂蚀能力。结论 CVD金刚石膜的冲蚀过程主要是微裂纹形成及扩张连接导致材料流失。其他材料的冲蚀过程既有裂纹扩展,也有反复的切削、犁削,而后者是这些材料被冲蚀的主要原因。 展开更多
关键词 CVD金刚石膜 红外窗口 砂蚀 冲蚀机制
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基于硅过渡层纳米金刚石膜/GaN复合膜系的制备(英文) 被引量:3
13
作者 刘金龙 田寒梅 +3 位作者 陈良贤 魏俊俊 黑立富 李成明 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期518-524,共7页
本文研发了一种简便有效的在GaN半导体衬底上直接生长纳米金刚石膜的方法。研究发现,直接将GaN衬底暴露于氢等离子体中5 min即发生分解,且随着温度从560℃升高至680℃,这种分解反应愈加剧烈,很难在GaN衬底上直接形成结合力良好的纳米金... 本文研发了一种简便有效的在GaN半导体衬底上直接生长纳米金刚石膜的方法。研究发现,直接将GaN衬底暴露于氢等离子体中5 min即发生分解,且随着温度从560℃升高至680℃,这种分解反应愈加剧烈,很难在GaN衬底上直接形成结合力良好的纳米金刚石膜。通过在GaN衬底上镀制几纳米厚的硅过渡层,在富氢金刚石生长环境下,抑制了GaN衬底的分解,同时在GaN衬底上沉积了约2μm厚的纳米金刚石膜。硅过渡层厚度是决定纳米金刚石与GaN衬底结合力的主要因素。当硅过渡层厚度为10 nm时,纳米金刚石膜与GaN衬底呈现出大于10 N的结合力,可能与硅过渡层在金刚石生长过程中向SiC过渡层转变有关。 展开更多
关键词 氮化镓 硅过渡层 纳米金刚石膜 直接生长 分解
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反应磁控溅射法制备HfO_2金刚石红外增透膜 被引量:4
14
作者 郭会斌 王凤英 +3 位作者 贺琦 魏俊俊 王耀华 吕反修 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1355-1360,共6页
采用纯铪(Hf)金属靶,在氧+氩反应气氛中进行了HfO2薄膜直流反应磁控溅射沉积。首先在单晶硅片上沉积薄膜,研究工艺参数改变对薄膜的影响,然后选择较优的工艺在金刚石表面沉积符合光学厚度的薄膜,达到增透减反射效果。利用X射线光电子能... 采用纯铪(Hf)金属靶,在氧+氩反应气氛中进行了HfO2薄膜直流反应磁控溅射沉积。首先在单晶硅片上沉积薄膜,研究工艺参数改变对薄膜的影响,然后选择较优的工艺在金刚石表面沉积符合光学厚度的薄膜,达到增透减反射效果。利用X射线光电子能谱(XPS)研究了O2/Ar比例对薄膜组成的影响。利用X射线衍射仪(GIXRD)和椭偏仪(Ellipsometer)研究了不同衬底温度对氧化铪薄膜组织结构和光学性能的影响。采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)检测了镀膜前后金刚石红外透过性能,发现双面镀制HfO2薄膜能够有效提高金刚石在8~12μm的红外透过性能,在8μm处最大增透可达21.6%,使金刚石红外透过率达到88%;在3~5μm范围,双面镀制了HfO2薄膜的金刚石平均透过率达66.8%,比没有镀膜的金刚石在该处的平均透过率54%高出12.8%。 展开更多
关键词 HFO2薄膜 反应磁控溅射法 红外透过率 增透
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红外光学材料硫化锌衬底上沉积金刚石膜的研究 被引量:3
15
作者 高旭辉 吕反修 +3 位作者 魏俊俊 李成明 陈广超 余怀之 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1398-1400,共3页
采用微波等离子体化学气相沉积法,在预镀陶瓷过渡层的硫化锌衬底上沉积金刚石膜。在以前的实验中,我们发现在陶瓷过渡层上沉积金刚石膜极其困难,但采用金刚石诱导形核方法后,我们已经在过渡层/硫化锌试样表面获得了很小面积(约1mm宽的... 采用微波等离子体化学气相沉积法,在预镀陶瓷过渡层的硫化锌衬底上沉积金刚石膜。在以前的实验中,我们发现在陶瓷过渡层上沉积金刚石膜极其困难,但采用金刚石诱导形核方法后,我们已经在过渡层/硫化锌试样表面获得了很小面积(约1mm宽的环状区域)的金刚石形核。本文对前期的诱导形核工作进行了一定改进,目前已经使形核生长范围大大增加,沉积面积超过原来10倍。此外,本文对金刚石/过渡层/硫化锌试样的红外透过特性以及金刚石膜质量等进行了评价。 展开更多
关键词 硫化锌(ZnS) 金刚石膜 陶瓷过渡层 诱导形核 微波等离子体CVD
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基于FLUENT软件直流电弧等离子体喷射法等离子体放电特征二维数值模拟 被引量:4
16
作者 郭建超 刘金龙 +5 位作者 闫雄伯 化称意 赵云 陈良贤 魏俊俊 李成明 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期312-318,共7页
直流电弧等离子体喷射法制备金刚石膜的过程中氩气主要起维持电弧放电作用,在一定程度上保证电弧放电的稳定性。本文利用自定义标量和自定义函数技术对FLUENT软件进行二次开发,在动量和能量守恒方程中添加相应电磁源项。对纯氩直流电弧... 直流电弧等离子体喷射法制备金刚石膜的过程中氩气主要起维持电弧放电作用,在一定程度上保证电弧放电的稳定性。本文利用自定义标量和自定义函数技术对FLUENT软件进行二次开发,在动量和能量守恒方程中添加相应电磁源项。对纯氩直流电弧等离子放电特征进行二维数值模拟,并经过实验验证后最终得到等离子体放电区域的温度、焦耳热、电流密度和速度等分布。模拟结果表明气压为1000 Pa工作电流为100 A条件下:氩等离子体最高温度和最大速度达到11000K和340 m/s,且均出现在阴极尖端位置附近;较强的外侧气流使阳极斑点稳定维持在阳极内侧下边缘位置,其附近等离子体温度在9000 K左右;基体表面附近等离子体温度受到焦耳热分布和阴极高温射流共同作用,维持在3000~4000 K。 展开更多
关键词 直流电弧等离子体喷射 数值模拟 等离子体放电 FLUENT
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制备高温超导涂层导体的技术路线分析 被引量:4
17
作者 冯峰 史锴 +5 位作者 瞿体明 魏俊俊 吴蔚 张燕怡 肖绍铸 韩征和 《中国材料进展》 CAS CSCD 2011年第3期9-15,35,共7页
钇系高温超导涂层导体具备优异的超导性能,有广泛的应用前景,因此成为国际上的研究热点之一。近年来涂层导体长带的研制在日本和美国等国家取得了巨大进展,目前主要的技术路线为离子束辅助沉积(IBAD)和轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)2种... 钇系高温超导涂层导体具备优异的超导性能,有广泛的应用前景,因此成为国际上的研究热点之一。近年来涂层导体长带的研制在日本和美国等国家取得了巨大进展,目前主要的技术路线为离子束辅助沉积(IBAD)和轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)2种,其中IBAD技术路线的使用更为广泛而且产品性能处于领先地位。基于对上述2种技术路线进行的对比分析研究,介绍了目前世界范围内主要研究单位的进展情况,并对这2种技术路线在涂层导体结构的3个基本部分(金属基带、过渡层、超导层)的制备情况进行了具体对比分析。 展开更多
关键词 高温超导 涂层导体 离子束辅助沉积(IBAD) 轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)
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反应磁控溅射法制备Y_2O_3金刚石红外减反膜 被引量:3
18
作者 郭会斌 魏俊俊 +3 位作者 王耀华 贺琦 吕反修 唐伟忠 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第3期10-14,18,共6页
采用纯钇(Y)金属靶,在氧+氩反应气氛中进行了Y2O3薄膜直流反应磁控溅射沉积。研究了工艺参数改变对薄膜的影响,选择较优的工艺在金刚石表面沉积符合光学厚度的薄膜,达到增透减反射效果。利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜... 采用纯钇(Y)金属靶,在氧+氩反应气氛中进行了Y2O3薄膜直流反应磁控溅射沉积。研究了工艺参数改变对薄膜的影响,选择较优的工艺在金刚石表面沉积符合光学厚度的薄膜,达到增透减反射效果。利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了薄膜的组成和结构。利用X射线衍射仪(GIXRD)和椭偏仪(Ellipsometer)研究了不同衬底温度和热处理温度对氧化钇薄膜组织结构和光学性能的影响。采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)检测了镀膜前后金刚石红外透过性能。研究发现Y2O3薄膜能够有效提高金刚石在8-12μm的红外透过性能,在8μm处最大增透可达21.8%,使金刚石红外透过率由66.4%提高到88.2%;在3-5μm范围,双面镀制了Y2O3薄膜的金刚石平均透过率达64.9%,比没有镀膜的金刚石在该处的平均透过率54%高出10.9%。 展开更多
关键词 Y2O3薄膜 反应磁控溅射法 红外透过率 减反射
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金刚石自支撑膜衬底生长立方Y_2O_3薄膜的性能 被引量:2
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作者 王猛 李成明 +5 位作者 陈良贤 刘金龙 郭建超 魏俊俊 黑立富 吕反修 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期177-181,共5页
采用射频磁控溅射法在抛光的CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,利用XRD,纳米力学探针,划痕仪,FTIR和TEM等手段研究了退火对Y2O3薄膜的结构、力学性能和红外透过率的影响及Y2O3的微观结构。结果表明:通过退火Y2O3薄膜的... 采用射频磁控溅射法在抛光的CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,利用XRD,纳米力学探针,划痕仪,FTIR和TEM等手段研究了退火对Y2O3薄膜的结构、力学性能和红外透过率的影响及Y2O3的微观结构。结果表明:通过退火Y2O3薄膜的结晶程度增加,退火后的择优取向仍为立方相(222)晶面结构;薄膜的硬度降低而弹性模量升高,薄膜与金刚石的结合力增加;薄膜的红外透过率略有降低;薄膜为柱状晶结构并存在大量非晶态。 展开更多
关键词 CVD金刚石 Y2O3 退火 力学性能 红外透过
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立方Y_2O_3薄膜结构、力学及光学性能的研究 被引量:3
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作者 王猛 李成明 +4 位作者 朱瑞华 刘金龙 陈良贤 魏俊俊 黑立富 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期25-30,共6页
采用射频磁控溅射法在本征(100)Si片上和CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,应用AFM观察薄膜的三维形貌表明薄膜表面晶粒致密,缺陷较少,表面粗糙度为8.7nm;TEM表征薄膜微观结构,表明薄膜为柱状晶结构,柱状晶宽... 采用射频磁控溅射法在本征(100)Si片上和CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,应用AFM观察薄膜的三维形貌表明薄膜表面晶粒致密,缺陷较少,表面粗糙度为8.7nm;TEM表征薄膜微观结构,表明薄膜为柱状晶结构,柱状晶宽度10~20nm,而且晶界明显,部分较大晶粒中存在些许位错缺陷;纳米力学探针和划痕仪表征薄膜的力学性能,表明薄膜硬度为20.73GPa,弹性模量为227.5GPa,可作为金刚石膜的抗氧化保护膜,并且与金刚石膜的结合较好,结合力约为5N;FTIR对薄膜的光学性能进行分析,表明双面立方Y20,薄膜对金刚石膜的最大增透为23%,基本符合Y2O3的理论增透效果。 展开更多
关键词 Y2O3薄膜 射频磁控 缺陷
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