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系统压强对微波等离子体化学气相沉积金刚石成核的影响

王志明 , 夏义本 , 杨莹 , 方志军 , 王林军 , 居建华 , 张伟丽 , 范轶敏

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.026

为了在氧化铝上制备(100)定向织构的金刚石薄膜，必须先提高金刚石的成核密度。在微波 等离子体化学气相沉积（MPCVD）系统中，采用低压成核的方法，在氧化铝陶瓷上沉积出高成核密 度的金刚石薄膜。扫描电镜显示其成核密度可达108cm－2。在此基础上，沉积出（100）织构的金 刚石薄膜。

关键词: MPCVD , 金刚石膜 , 氧化铝 , 气体压力 , 成核密度

金刚石薄膜在氧化铝陶瓷上低压成核

王志明 , 夏义本 , 杨莹 , 方志军 , 王林军 , 居建华 , 范轶敏 , 张伟丽

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.04.020

在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统中,用低压成核方法,在氧化铝陶瓷基片上获得了高成核密度的金刚石薄膜.实验表明,金刚石成核密度随系统压强减小而提高.在此基础上,提出一种MPCVD系统中金刚石成核的动力学模型,并指出对应于最高成核密度有一临界压强存在.

关键词: 金刚石薄膜 , MPCVD , 氧化铝陶瓷 , 系统压强 , 成核

金刚石膜在多孔硅发光中的应用

王林军 , 夏义本 , 范轶敏 , 居建华 , 方志军 , 张伟丽 , 史伟民

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.011

采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法成功地在多孔硅上沉积出均匀、致密的金刚 石膜。光致发光测量表明，金刚石膜可以有效稳定多孔硅的发光波长和发光强度，具有明显的钝 化效应。金刚石膜的这个特点再加上高硬度特性使金刚石膜成为多孔硅的一种潜在的钝化膜。

关键词: 多孔硅 , 钝化 , 光致发光 , 金刚石膜 , MPCVD

氧化铝陶瓷衬底上金刚石[100]织构生长的氦增强刻蚀

方志军 , 夏义本 , 居建华 , 王林军 , 张伟丽 , 王志明

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.009

用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）在氧化铝陶瓷衬底上成功地制备出具有[100] 织构的金刚石薄膜，并对该薄膜进行了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和Raman光 谱分析。由于氦原子具有高的电离能，因此本工作在反应气氛中引入了少量的氦，以提高氢等离 子体的刻蚀效率。实验结果表明，少量氦气的引入促进了等离子体对非（100）面的选择性刻蚀， 从而也有利于金刚石薄膜的[100]织构生长。

关键词: MPCVD , 氧化铝衬底 , [100]－织构 , 氦增强刻蚀

金刚石膜/氧化铝陶瓷复合材料的介电特性和热学性能研究

王林军 , 方志军 , 张明龙 , 沈沪江 , 夏义本

无机材料学报

研究了金刚石膜/氧化铝陶瓷复合材料作为超高速、大功率集成电路封装基板材料的可行性。采用电容法测量了复合材料的介电性质,结果表明在氧化铝上沉积金刚石膜,能有效降低基片材料的介电系数。碳离子预注入处理使介电损耗降低(从5×10^-3降低到2×10^-3),且频率稳定性更好。金刚石膜的沉积可明显提高基片的热导率,随着薄膜厚度的增加,复合材料的热导率单调递增。当薄膜厚度超过100μm时复合材料的介电系数下降到6.5、热导率上升至3.98W/cm·K,热导率接近氧化铝的20倍。

关键词: 金刚石膜 , alumina , integrated circuits , packaging substrates

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和电导特性

张伟丽 , 夏义本 , 居建华 , 王林军 , 方志军

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.014

用射频等离子体化学气相沉积法（RFCVD）和CH4、N2与Ar组成的混合气体制备掺氮类 金刚石薄膜（a－C:H:N）。用原子力显微镜（AFM），俄歇电子能谱（AES），红外光谱（IR）以及显 微拉曼谱（Micro－Raman）对a－C:H:N薄膜的表面形貌、组分和微观结构进行了表征。实验结 果表明，薄膜中有纳米量级的颗粒存在，而且随反应气体中N2与CH4比值的增大，薄膜中氮元 素的含量也随之增大，并主要以C－N键和N－H键形式存在，少量以C≡N键形式存在。还研 究了热退火对a－C:H:N薄膜的电导率的影响。

关键词: 微观结构 , a－C:H:N薄膜 , 电导特性

金刚石膜/氧化铝陶瓷复合材料的介电特性和热学性能研究

王林军 , 方志军 , 张明龙 , 沈沪江 , 夏义本

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.04.032

研究了金刚石膜/氧化铝陶瓷复合材料作为超高速、大功率集成电路封装基板材料 的可行性.采用电容法测量了复合材料的介电性质,结果表明在氧化铝上沉积金刚石膜,能有效降低基片材料的介电系数.碳离子预注入处理使介电损耗降低(从5×10-3降低到2×10-3), 且频率稳定性更好.金刚石膜的沉积可明显提高基片的热导率,随着薄膜厚度的增加,复合材 料的热导率单调递增.当薄膜厚度超过100μm时复合材料的介电系数下降到6.5、热导率上升 至3.98W/cm·K,热导率接近氧化铝的20倍.

关键词: 金刚石膜 , 氧化铝陶瓷 , 集成电路 , 封装基板

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