1 引言 | 第1-37页 |
1.1 金刚石的结构和主要性质 | 第9-19页 |
1.1.1 碳的结晶形式 | 第10-13页 |
1.1.2 金刚石的形成条件 | 第13-14页 |
1.1.3 金刚石的主要性质 | 第14-19页 |
1.2 碳薄膜 | 第19-22页 |
1.2.1 非晶碳膜 | 第20-21页 |
1.2.2 类金刚石膜(DLC) | 第21-22页 |
1.3 CVD方法制备金刚石薄膜材料研究现状 | 第22-32页 |
1.3.1 制备金刚石薄膜的研究概况 | 第22-23页 |
1.3.2 气相沉积金刚石薄膜的方法简介 | 第23-32页 |
1.4 金刚石薄膜应用研究现状及本文主要内容 | 第32-37页 |
1.4.1 应用研究现状 | 第32-35页 |
1.4.2 本文研究内容 | 第35-37页 |
2 金刚石薄膜沉积系统及样品制备 | 第37-45页 |
2.1 金刚石薄膜的沉积系统 | 第37-41页 |
2.1.1 实验装置 | 第37-40页 |
2.1.2 工作气体的选择 | 第40-41页 |
2.2 金刚石薄膜制备工艺的设计 | 第41-45页 |
2.2.1 衬底表面的预处理 | 第41-42页 |
2.2.2 金刚石的成核工艺设计 | 第42页 |
2.2.3 金刚石薄膜的生长工艺设计 | 第42-45页 |
3 金刚石薄膜生长机理分析 | 第45-65页 |
3.1 异质衬底上的金刚石成核机理分析 | 第45-54页 |
3.1.1 衬底负偏压的成核作用分析 | 第46-54页 |
3.2 金刚石薄膜生长机理分析 | 第54-65页 |
3.2.1 低压下气相生长金刚石薄膜的理论模型 | 第54-59页 |
3.2.2 基本的化学反应 | 第59-62页 |
3.2.3 原子氢(H)的作用 | 第62-65页 |
4 实验样品的特征分析 | 第65-111页 |
4.1 金刚石成核工艺分析 | 第65-74页 |
4.1.1 衬底温度对金刚石成核的影响 | 第66-67页 |
4.1.2 辅助偏压对金刚石成核的影响 | 第67-70页 |
4.1.3 反应室压强对金刚石成核的影响 | 第70-72页 |
4.1.4 反应气体流量比对金刚石成核的影响 | 第72-74页 |
4.2 薄膜生长工艺分析 | 第74-88页 |
4.2.1 衬底温度对金刚石薄膜质量的影响 | 第74-80页 |
4.2.2 热丝距离对金刚石薄膜质量的影响 | 第80-83页 |
4.2.3 反应气体流量比对金刚石薄膜质量的影响 | 第83-85页 |
4.2.4 辅助射频功率对金刚石薄膜质量的影响 | 第85-87页 |
4.2.5 影响金刚石薄膜质量的其它因素 | 第87-88页 |
4.3 实验样品的组份分析 | 第88-96页 |
4.3.1 俄歇电子能谱(AES)测试分析 | 第89-93页 |
4.3.2 X射线光电子能谱(XPS)测试分析 | 第93-96页 |
4.4 实验样品的结构分析 | 第96-105页 |
4.4.1 以(111)择优生长的金刚石薄膜的结构分析 | 第97-102页 |
4.4.2 以(100)择优生长的金刚石薄膜的结构分析 | 第102-105页 |
4.5 实验样品的其它特性测试 | 第105-111页 |
4.5.1 折射率测试 | 第105-106页 |
4.5.2 硬度测试 | 第106-107页 |
4.5.3 热导率测试 | 第107-109页 |
4.5.4 电阻率测试 | 第109-111页 |
5 用金刚石薄膜作为电子器件的热沉 | 第111-123页 |
5.1 模型建立 | 第111-118页 |
5.1.1 计算模型 | 第111-113页 |
5.1.2 方程推导 | 第113-115页 |
5.1.3 计算机模拟计算结果分析 | 第115-118页 |
5.2 器件热性能测试对比 | 第118-123页 |
5.2.1 测试仪器与测试条件 | 第118-119页 |
5.2.2 试样制备条件 | 第119-120页 |
5.2.3 测试结果分析 | 第120-123页 |
6 总结与展望 | 第123-129页 |
6.1 工作总结 | 第123-127页 |
6.2 论文创新点 | 第127-128页 |
6.3 下一步工作设想 | 第128-129页 |
致谢 | 第129-130页 |
参考文献 | 第130-139页 |
附录 | 第139-144页 |
在读期间发表的论文 | 第144页 |