為了滿足科技應(yīng)用對(duì)高質(zhì)量納米金剛石真空窗口的需求,本文采用微波等離子體化學(xué)氣相沉積（MPCVD）方法,以乙醇/H₂/Ar混合氣體為氣源進(jìn)行了高質(zhì)量納米金剛石膜的制備和研究。探究了自支撐真空窗口的制備方法并摸索金剛石框架與因瓦合金的焊接工藝。研究?jī)?nèi)容包含以下幾個(gè)方面:（1）乙醇和氬氣對(duì)納米金剛石膜制備的影響。結(jié)果表明:隨著乙醇濃度的增加,等離子體中的C₂、H_β、H_α的譜線強(qiáng)度均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),CH、OH基團(tuán)的譜峰強(qiáng)度先增加后降低,這是等離子體電子溫度下降的結(jié)果。氬氣能夠促進(jìn)乙醇的離解,等離子體內(nèi)各基團(tuán)的譜線強(qiáng)度隨氬氣濃度增加而增強(qiáng)。I（C₂）/I（H_α）、I（C₂）/I（CH）隨乙醇濃度和氬氣濃度的提高而上升,C₂濃度的相對(duì)升高造成金剛石膜二次率的增加,導(dǎo)致金剛石晶粒尺寸隨氬氣和乙醇濃度的增加而降低,轉(zhuǎn)為納米尺寸,但成膜質(zhì)量卻發(fā)生下降。乙醇的通過(guò)影響等離子體中的含碳基團(tuán)比例來(lái)提高納米金剛石膜的生長(zhǎng)速率。（2）襯底溫... 

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 天然金剛石的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用
    1.2 人造金剛石的制備
        1.2.1 熱絲化學(xué)氣相沉積(HFCVD)
        1.2.2 直流電弧等離子體噴涂化學(xué)氣相沉積(DC arc plasma jet CVD)
        1.2.3 微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)
    1.3 CVD納米金剛石的制備原理
        1.3.1 納米金剛石的形核
        1.3.2 納米金剛石膜的生長(zhǎng)
    1.4 納米金剛石真空窗口的制備
        1.4.1 納米金剛石真空窗口的應(yīng)用與發(fā)展
        1.4.2 納米金剛石真空窗口的結(jié)構(gòu)
    1.5 本課題的研究目的和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置與表征方法
    2.1 微波等離子體化學(xué)沉積實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 等離子體發(fā)射光譜診斷裝置(OES)
    2.3 真空高頻感應(yīng)焊接裝置
    2.4 表征方法
        2.4.1 拉曼光譜(Raman)
        2.4.2 原子力顯微鏡(AFM)
        2.4.3 X射線衍射(XRD)
第3章 MPCVD沉積納米金剛石膜的研究
    3.1 乙醇/氬氣氫氣等離子體發(fā)射光譜分析
        3.1.1 乙醇濃度對(duì)等離子體中基團(tuán)的影響
        3.1.2 氬氣對(duì)等離子體中基團(tuán)的影響
    3.2 乙醇濃度對(duì)納米金剛石膜的影響
        3.2.1 乙醇濃度對(duì)金剛石膜表面形貌的影響
        3.2.2 乙醇濃度對(duì)金剛石膜質(zhì)量的影響
        3.2.3 乙醇濃度對(duì)金剛石膜生長(zhǎng)模式的影響
    3.3 氬氣濃度對(duì)納米金剛石膜的影響
        3.3.1 氬氣濃度對(duì)金剛石表面形貌的影響
        3.3.2 氬氣濃度對(duì)金剛石晶面取向的影響
        3.3.3 氬氣濃度對(duì)金剛石質(zhì)量的影響
    3.4 襯底溫度對(duì)納米金剛石膜的影響
        3.4.1 襯底溫度對(duì)金剛石晶粒尺寸的影響
        3.4.2 襯底溫度對(duì)金剛石質(zhì)量、應(yīng)力的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 金剛石真空窗口的制備與焊接工藝的研究
    4.1 引言
    4.2 納米金剛石自支撐窗口的制備
        4.2.1 一種利用掩膜法制備金剛石真空窗口自支撐框架的方法
        4.2.2 一種圖形化制備金剛石真空窗口自支撐框架的方法
        4.2.3 金剛石框架沉積工藝參數(shù)的研究
        4.2.4 納米金剛石真空窗口表面大分子物質(zhì)的清除
    4.3 納米金剛石真空窗口的性質(zhì)
        4.3.1 納米金剛石真空窗口漏氣率的分析
        4.3.2 納米金剛石真空窗口透光率的分析
    4.4 納米金剛石真空窗口的焊接
        4.4.1 焊接的溫度曲線
        4.4.2 石墨模具的設(shè)計(jì)
        4.4.3 金剛石真空窗口焊接流程設(shè)計(jì)
        4.4.4 焊接結(jié)果測(cè)試與分析
    4.5 本章小節(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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