以化学气相沉积

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科学指南

金刚石及相关材料16(2007)253-261

以化学气相沉积(CVD)获得的大面积金刚石薄膜的抛光技

术的评估

H.Y. Tsaia,*, C.J. Ting , C.P. Chou

b,cb

a机械与机电工程 学系,国立台湾海洋大学,台湾202号

b机械工程学系,国立交通大学,台湾300号

c机械与系统研究所,工业技术研究院,台湾310号

收稿2006年3月4日;修稿2006年5月26日;接受2006年6月24日

网上提供2006年8月10日

摘要

目前的研究是比较几种化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜的抛光技术。虽然金刚石不同抛光技术的研究已进行多年,但是有些问题仍需要进一步审查,以便合算地推广。在目前的工作中,通过微波等离子体增强的化学气相沉积法(CVD)是用来获取在1332 cm-1处的拉曼峰处半最大值全宽度(FWHM)小于10波数的金刚石薄膜。采用机械加工抛光,化学辅助机械抛光,热化学抛光,准分子激光消融术,催化反应辅助研磨来加工金刚石薄膜。在抛光前后通过表面光度仪、原子力显微镜和扫描电子显微镜来评估金刚石的表面形态。分析比较上述技术的结果。

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关键词:金刚石膜抛光;化学辅助机械抛光;催化反应辅助磨削;热化学抛光

1. 介绍

工业人造金刚石具有优异的物理和化学特性。它的硬度最高(约90 GPa),压缩强度(1.2×1012Nm-2),导热系数(2×103 W m 1 K 1),声波速度(17.5 km s 1)。 1970年,Derjaguin和Fedoseev[1]发现了用化学气相沉积法生产人造金刚石的基本方法。从此,人们用大量的基板来生产CVD金刚石,同时研究了许多CVD金刚石的应用。现在,为了增长使用周期[5,6],它广泛地用于传统切削刀具和磨料中。近年来,CVD技术的进步,使CVD金刚石在工业上的应用更广泛,如通讯,光电器件,金刚石半导体。

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