导读:本文包含了热丝化学气相沉积论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金刚石,气相,化学,涂层,薄膜,多功能,石墨。
热丝化学气相沉积论文文献综述
崔丹杰,黄哲伟,吉喆,陈茜,沈彬[1]（2019）在《热丝化学气相沉积(HFCVD)在铜箔上制备双层石墨烯薄膜的研究》一文中研究指出双层石墨烯独特的物理性能和特性使其在电子领域拥有广阔的应用前景,引起了学者的广泛关注。采用热丝化学气相沉积方法(HFCVD)在1 cm×2 cm的铜箔上制备石墨烯薄膜,并通过探究腔内气压、基体温度、沉积时间、碳源浓度对石墨烯层数和质量的影响,开发出制备低缺陷双层石墨烯的工艺。采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜对石墨烯涂层的结构特征、表面形貌和层数进行了表征。实验结果表明,在铜箔上制备出了均匀致密的低缺陷双层石墨烯,厚度为1.5 nm。此外研究结果还表明,降低腔内气压可减少缺陷和层数,增加基体温度可减少层数,沉积时间<4 min或碳源浓度高于1%则无石墨烯生成。因此通过控制腔内气压、基体温度、沉积时间和碳源浓度可实现石墨烯可控生长。(本文来源于《功能材料》期刊2019年05期）
许青波,王传新,王涛,代凯,王振湉[2]（2018）在《热丝化学气相沉积纳米金刚石修复损伤PCD刀具的研究》一文中研究指出利用热丝化学气相沉积装置,以聚晶金刚石片为衬底,在氢气/丙酮/氩气反应体系中研究了衬底温度对纳米金刚石生长的影响。采用扫描电子显微镜对生长结果进行了表征,结果表明在衬底温度950℃的情况下,金刚石薄膜表面结构呈"菜花"状,致密性较差,生长速率为4.44μm/h。随着温度当衬底温度的降低,"菜花"状结构逐渐消失,致密性提高,生长速率降低。当衬底温度下降到750℃时,"菜花"状结构完全消失,生长速率为3.43μm/h。根据实验结果对损伤长度从几微米到几十微米的聚晶金刚石铣刀刃口进行了修复,并采用扫描电子显微镜进行了表征,结果显示修复后表面光洁度有明显改善。对钛合金片表现为良好的加工效果。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2018年05期）
刘鲁生[3]（2018）在《多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的设计与实验研究》一文中研究指出金刚石在力学、电学、热学、光学等方面具有许多优异的性能,使得其在很多方面都有着广泛的应用前景。由于天然金刚石含量稀少,难以广泛应用,使用化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition,简称CVD)法制备的金刚石膜的硬度、热导率、弹性模量等物理性能接近或达到了天然金刚石的性能,从而很好地解决了天然金刚石含量稀少的问题。然而由于在金刚石涂层设备设计与制造技术等领域研究的缺乏,使得化学气相沉积技术在金刚石涂层制备中的优势无法完全发挥。本文以热丝化学气相沉积金刚石涂层设备的设计与制造为研究对象,对化学气相沉积设备的设计与气相沉积工艺进行了系统的研究。针对化学气相沉积工艺的过程特性,设计和制造了一套用于金刚石涂层的设计和制备试验的多功能的热丝化学气相沉积设备。其中:设备主要由水冷真空腔体、气路系统(配吹扫气路)、二维(平面)样品台(可水冷、可旋转)、叁维(立体)样品台(用于内孔薄膜沉积)、刀具样品台、样品水冷系统、样品偏压系统(用于镀内孔和平面样品)、热丝系统(热丝架可升降)、热丝加热控制电源、热屏蔽组件、控制系统(配PLC和彩色液晶触摸屏)、真空机组和真空测量系统组成。基于金刚石薄膜颗粒结晶机理与附着机理,利用自主研发的热丝金刚石涂层设备,进行了不同的沉积气压、甲烷/氢气浓度、基体温度等外部环境对金刚石生长速率、金刚石形貌与成核质量的的影响特性研究,并制备出了不同参数条件下的金刚石薄膜涂层硬质合金刀具。利用扫描电子显微镜观测金刚石涂层刀具表面形貌,并与国外刀具涂层进行了对比分析,结果表明:随着沉积气压的升高,生长速率也呈现处线性增长,由颗粒形貌和拉曼分析结果可知,5KPa为本设备最佳压强;随着甲烷浓度的升高金刚石由微米金刚石向纳米金刚石转变,其生长速率有大幅度的提高,考虑到生长速率以及金刚石质量问题,1.5%甲烷浓度是一个较好的选择;本设备最佳沉积温度为870℃左右;刀具的各项性能达到了国外刀具的水平,并应用此设备进行了小批量生产,为CVD金刚石涂层刀具的基础研究及实现CVD金刚石涂层刀具的工业应用奠定了重要基础。(本文来源于《沈阳建筑大学》期刊2018-01-01）
刘鲁生,张珂,王贺,陈晓东[4]（2017）在《多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的研制》一文中研究指出根据国内热丝化学气相沉积金刚石制备设备现状现状,结合HFCVD法制备金刚石薄膜原理,研制多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备。(本文来源于《真空》期刊2017年06期）
周韬[5]（2017）在《热丝化学气相沉积（HFCVD）金刚石涂层设备整体方案设计》一文中研究指出热丝化学气相沉积法(Hot filament Chemical Vapor Deposition,HFCVD)拥有工艺成熟、设备简单等诸多优点,是工业上应用最多的金刚石薄膜制备方法之一。本文主要研究HFCVD金刚石薄膜沉积设备的开发,对设备台架支撑系统、冷却循环系统以及气动回路系统等主体系统进行详细设计。本文首先对热丝化学气相沉积金刚石薄膜的理论及应用背景进行介绍,并提出薄膜沉积设备的主体结构,包括反应腔室、支撑系统、水路系统以及气路系统。接下来设计了上下两层结构的支撑台架,并对其布局方案进行设计,最后对台架主要的承重梁进行理论校核并结合有限元仿真结果,验证其结构强度符合设计要求。然后设计出设备冷却循环系统方案,并建立相关叁维模型。通过流体力学与热力学理论计算出冷却循环系统所需的最小水流量,使用流体仿真软件对腔体外壁进行流-固耦合热力学分析,得到在实际工作情况下设备冷却循环系统的最佳水流量。最后进行上盖板冷却实验,测试上盖板冷却水道的冷却效果并考察其温度分布情况。接下来对设备气动回路系统方案进行设计,完成工艺气体输送系统以及真空系统的方案设计,并建立相关叁维模型,最后对真空泵等主要气动设备进行选型。本文最后对设备的衬底表面反应温度PID控制系统进行方案设计并且完成主要设备的选型,然后初步规划出设备面板系统的监控参数显示界面以及报警系统的安全联动措施,对设备的功能进行进一步完善。本文所做研究工作为金刚石薄膜热丝化学气相沉积设备的开发奠定了坚实的基础并提供理论依据,进一步加快高温热丝化学气相沉积设备的开发进程。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
张宇[6]（2017）在《热丝化学气相沉积金刚石薄膜及其场发射性能研究》一文中研究指出金刚石薄膜具有良好的化学稳定性、较低的功函数和电子亲和势等优异的物理化学特性,是一种在真空微电子器件和平板显示器等方面有着广阔应用前景的场发射冷阴极材料。因此,对金刚石薄膜组织结构和场发射性能的研究具有重要的学术价值和应用背景。本文在对CVD设备的热丝拉伸装置、热丝与进气口距离以及样品台旋转进行改造的基础上,采用热丝化学气相沉积方法在基底单晶硅(100)表面沉积金刚石薄膜;采用XRD、Rarman和XPS等测试方法表征金刚石薄膜的微观结构,通过EFE和Hall效应测试其电学特性和场发射性能;研究了反应气压、碳源浓度、氩气浓度及金属过渡层对金刚石薄膜微观结构和场发射性能的影响,并对金属过渡层改善微米金刚石薄膜场发射性能的机理进行了详细分析,主要研究结果如下:反应气压、碳源浓度、氩气浓度及金属过渡层对金刚石薄膜的微观结构均有显着的影响。其中碳源浓度对金刚石的晶粒尺寸调控最为明显,随着甲烷浓度的降低,金刚石的晶粒尺寸由纳米量级逐渐变为微米级,在甲烷浓度为2.8%时晶粒尺寸可达到2.35μm;反应气压对膜层沉积速率的影响最显着,膜层沉积速率随着反应气压的降低逐渐增大,在反应气压为1.5 kPa时沉积速率可达6.2 μm/h;氩气浓度的变化和金属过渡层的添加对金刚石薄膜组织结构和相成分有显着的调控影响,使金刚石薄膜中非金刚石相发生明显的变化。通过不同工艺对金刚石薄膜结构的调控,实现了对其场发射性能的优化。在H2/CH4反应体系中,当反应气压为4kPa和甲烷浓度为14.3%时,金属过渡层的引入使微米金刚石/金属/硅复合薄膜的电学性能和场发射性能增强,MCD/W/S i复合薄膜电导率比无过渡层高两个数量级;开启场强为5.4 V/μm,比无过渡层降低了 44%;场发射电流密度在电场强度为8.9 V/μm时可达到1482 μA/cm2。金属过渡层不仅改善膜基界面特性,疏通电子迁移的界面通道,而且使金刚石薄膜内sp2碳含量增加,为电子运输提供更多导电通道,有益于获得更高的场发射电流,进而表现出良好的场发射性能。在H2/CH4/Ar反应体系中制备的纳米金刚石薄膜表现出优异的场发射性能,随着Ar浓度增加,场发射性能显着增强,其中当反应气压为2kPa、甲烷浓度为14.3%、氩气浓度为45.7%时,表现出最优的场发射性能,开启场强低至3.8 V/μm、场发射电流密度在6.5 V/μm时可达2125 μA/cm2。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-01）
王蕾[7]（2017）在《热丝化学气相沉积掺硼金刚石薄膜作为氧还原反应催化剂》一文中研究指出燃料电池是一种受到广泛关注的产电技术,具有清洁、环保、低排放等优点。但目前还未被工业广泛应用,其原因之一是燃料电池阴极的氧还原反应迟缓,动力学高度不可逆,需要催化剂催化反应。掺硼金刚石作为一种非金属催化剂,具有一定的催化性能,同时又可以保持金刚石的优异机械、热学和力学等性能,是很有前途的催化剂。但目前关于掺硼金刚石作为氧还原反应催化剂的机理研究以及影响因素研究并不全面。本文以掺硼金刚石中硼含量与石墨相含量对氧还原反应的影响为主要研究内容,展开了掺硼金刚石沉底的选择,掺硼金刚石催化剂的制备,硼含量的控制,石墨相含量的控制,形貌、结构、成分表征,以及电化学测试等的研究工作。采用热丝化学气相沉积法,在石墨片、钛片、硅片和硅粉上制备了金刚石薄膜。扫描电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱分析发现石墨衬底上金刚石晶粒较完整,但X射线衍射和拉曼光谱分析很难将石墨衬底中的石墨相与金刚石薄膜中的石墨相区分。硅片衬底上金刚石晶粒完整,X射线衍射分析和拉曼光谱中金刚石峰较明显,但硅衬底导电性差。硅粉衬底上金刚石质量较差。以上衬底都不适合于本实验后续分析,而钛片衬底上金刚石质量较好,X射线衍射和拉曼光谱中金刚石峰明显,同时钛片导电性很好,适合于本实验后续测试分析。采用固体掺硼法,在钛片衬底上制备不同硼含量的掺硼金刚石薄膜。保持其他制备条件相同,硼含量通过改变硼源容器内径从而控制反应气氛中硼源浓度来控制。分析结果显示,金刚石中有原子级别的硼元素掺杂,随着硼源浓度的增加,掺硼金刚石晶粒尺寸逐渐减小,硼元素含量逐渐增加,金刚石(220)晶面比例下降,(111)晶面比例升高。氧还原反应电位没有明显变化,保持在-0.77 V附近,反应电流密度先增加后减小,这是由掺硼金刚石中的缺陷增加和台阶原子密度减小综合影响的结果。同时,计时电流测试显示出掺硼金刚石具有较好的耐久性和耐甲醇性。通过改变沉积气氛中碳源浓度比例(CH4/H2)来改变掺硼金刚石中石墨相含量,保持其他制备条件相同,得到石墨相含量不同的掺硼金刚石。测试结果显示,随着碳源浓度的增加,掺硼金刚石晶粒尺寸逐渐减小,晶界增加,石墨相含量增加。氧还原反应电流密度没有明显改变,反应电位随着石墨相含量的增加而向正向移动,这更加有利于反应的进行。综合分析可知,本实验最合适的衬底为钛片,掺硼金刚石中硼含量对氧还原反应催化反应中的电流密度有较大影响,石墨相含量对反应电位影响较大。掺硼金刚石在反应中有较好的耐久性,长时间反应性能稳定,同时抗甲醇毒化性好,很有希望成为氧还原反应的非金属催化剂。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
刘进,吕媛媛,张志勇,闫军锋,赵武[8]（2017）在《低压热丝化学气相沉积法快速合成1-2层石墨烯薄膜》一文中研究指出利用镍衬底独特的渗碳-析碳机制,分别引入混合气体氢气和乙炔,使用低压热丝化学气相沉积法(LPHFCVD),在镍衬底上生长石墨烯(Graphene)薄膜。通气时长分别为5s,60s,300s,极大地节省了时间和成本。制备的样品分别通过拉曼光谱(Raman),X光电子能谱(XPS),扫描电镜(SEM)等分析表征手段对其结构、形貌、缺陷等进行表征。拉曼光谱表明石墨烯薄膜的D,G,2D峰在不同温度、不同反应时间条件下不同的层数、缺陷密度和结晶质量,其中以950℃,5s的条件制备得到的石墨烯薄膜为1-2层,且缺陷极少,结晶质量很高。XPS的结果进一步确认了按照以上条件制备的石墨烯薄膜具有很高的结晶质量和很低的缺陷密度。SEM则显示了在镍衬底上制备石墨烯薄膜的形貌。(本文来源于《西北大学学报(自然科学版)》期刊2017年02期）
俞力,袁伯雅,吕继磊,诸跃进[9]（2017）在《热丝化学气相沉积金刚石时温度对YG6硬质合金的影响》一文中研究指出使用真空气氛滑轨管式炉将YG6刀片分别加热到750、850、950、1050℃,保温2 h,然后室温冷却。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、纳米压痕仪对硬质合金表面进行表征,并利用Image-J软件分析Co黏结相的变化。结果表明:加热后YG6表面产生脆性缺碳相(η相),部分fcc-Co转变为hcp-Co,导致硬质合金和金刚石薄膜的界面处易发生断裂。当温度达950℃后,表面Co含量大量上升,并且表面的硬度和弹性模量明显下降。(本文来源于《热加工工艺》期刊2017年06期）
丁德松,周炳卿,部芯芯,高爱明[10]（2017）在《氮化硅薄膜的热丝化学气相沉积法制备及微结构研究》一文中研究指出采用热丝化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3、N_2为反应气源,通过改变氮气流量沉积氮化硅薄膜。通过紫外-可见(UV-VIS)光吸收谱、傅里叶红外透射光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)等测试手段对薄膜的光学带隙、键合特性及晶相进行表征与分析。结果表明:薄膜主要表现为Si-N键合结构,当N_2流量从20 sccm变化到40 sccm时,热丝能够充分的分解N_2,薄膜中N原子过量,其周围的Si和H能充分的与N结合。但由于N_2的解离能较高,当N_2流量高于40 sccm时,氮气在反应过程中对薄膜内的氮原子反而起到了稀释作用,薄膜的有序程度增大,光学带隙减小,致密性降低。当氮气流量达到150 sccm时,在2θ为69.5°处出现了晶化β-Si_3N_4的尖锐衍射峰,其择优取向沿(322)晶向,且Si_3N_4晶粒显着增大。因此,氮气流量对薄膜中的氮含量有显着影响,适当的增加氮气流量有利于制备出优质含有小晶粒β-Si_3N_4薄膜。(本文来源于《硅酸盐通报》期刊2017年02期）
热丝化学气相沉积论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用热丝化学气相沉积装置,以聚晶金刚石片为衬底,在氢气/丙酮/氩气反应体系中研究了衬底温度对纳米金刚石生长的影响。采用扫描电子显微镜对生长结果进行了表征,结果表明在衬底温度950℃的情况下,金刚石薄膜表面结构呈"菜花"状,致密性较差,生长速率为4.44μm/h。随着温度当衬底温度的降低,"菜花"状结构逐渐消失,致密性提高,生长速率降低。当衬底温度下降到750℃时,"菜花"状结构完全消失,生长速率为3.43μm/h。根据实验结果对损伤长度从几微米到几十微米的聚晶金刚石铣刀刃口进行了修复,并采用扫描电子显微镜进行了表征,结果显示修复后表面光洁度有明显改善。对钛合金片表现为良好的加工效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热丝化学气相沉积论文参考文献
[1].崔丹杰,黄哲伟,吉喆,陈茜,沈彬.热丝化学气相沉积(HFCVD)在铜箔上制备双层石墨烯薄膜的研究[J].功能材料.2019
[2].许青波,王传新,王涛,代凯,王振湉.热丝化学气相沉积纳米金刚石修复损伤PCD刀具的研究[J].真空科学与技术学报.2018
[3].刘鲁生.多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的设计与实验研究[D].沈阳建筑大学.2018
[4].刘鲁生,张珂,王贺,陈晓东.多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的研制[J].真空.2017
[5].周韬.热丝化学气相沉积（HFCVD）金刚石涂层设备整体方案设计[D].华中科技大学.2017
[6].张宇.热丝化学气相沉积金刚石薄膜及其场发射性能研究[D].湖南大学.2017
[7].王蕾.热丝化学气相沉积掺硼金刚石薄膜作为氧还原反应催化剂[D].大连理工大学.2017
[8].刘进,吕媛媛,张志勇,闫军锋,赵武.低压热丝化学气相沉积法快速合成1-2层石墨烯薄膜[J].西北大学学报(自然科学版).2017
[9].俞力,袁伯雅,吕继磊,诸跃进.热丝化学气相沉积金刚石时温度对YG6硬质合金的影响[J].热加工工艺.2017
[10].丁德松,周炳卿,部芯芯,高爱明.氮化硅薄膜的热丝化学气相沉积法制备及微结构研究[J].硅酸盐通报.2017
论文知识图
