戚学贵
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陈则韶
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王冠中
,
廖源
无机材料学报
数值模拟了C-H-O和C-H-N体系的气相化学,构建了含氧和含氮气源化学气相沉积金刚石膜的三元相图,探讨了加氧和加氮影响金刚石膜生长的途径.结果表明,甲基是金刚石生长主要的前驱基团,乙炔导致非金刚石碳沉积,原子氢刻蚀非金刚石碳.通过气相反应改变这些基团的浓度是加氧的一个重要作用途径,而加氮在改变这些基团浓度的同时,CN等含氮基团还强烈地参与了金刚石膜成核和生长的表面过程.
关键词:
化学气相沉积
,
diamond films
,
gas phase chemistry
,
phase diagram
张卫
,
万永中
,
王季陶
无机材料学报
本文用非平衡热力学耦合模型计算了常压乙炔火焰生长金刚石的相图，从理论上得到金刚石生长合适的衬底温度及气体流量比条件．不同衬底温度下氧气与乙炔流量比的范围是不同的．实验中通常的衬底温度在1000～1250K之间，此时合适的流量比范围应为0．8～1．1．衬底温度太低，不论流量比为何值，都不能生长金刚石．不同气体流量比时，衬底温度的范围也不相同，当流量比接近于1时，衬底温度的范围最宽；流量比偏离1时，衬底温度的范围将迅速变窄．本文从理论上得到的生长条件与报道的实验结果基本相符，因而可用于指导乙炔火焰生长金刚石的实验研究．
关键词:
金刚石
,
null
,
null
,
null
张卫
,
万永中
,
王季陶
无机材料学报
用非平衡热力学耦合模型计算了低压下由CO＋H2气体制备人造金刚石的相图．这些相图与经典的平衡热力学理论计算的相图不同，都有一个金刚石生长区．金刚石生长区的存在是实现用CO＋H2气体制备人造金刚石的热力学基础．本文认为相图中的金刚石生长区是体系中超平衡氢原子和超平衡氧原子对金刚石相和石墨相不同作用的结果．不同压力下相图中金刚石生长区的范围稍有不同，压力降低时，金刚石生长区将向低CO浓度的方向移动．本文还将计算的结果与报道的实验结果进行了对比分析，两者基本相符．
关键词:
金刚石
,
phase diagram
,
chemical vapor deposition
