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掺硼金刚石膜的制备及其应用

　金刚石虽然具有极为优异的性能，如具有很大的能隙，高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率，以及负的电子亲和势，但要将它用于半导体材料时还不能直接使用，必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此，研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的现实意义。在金刚石薄膜中掺杂时，一般是掺入硼原子以实现 P 型掺杂，掺入氮原子或磷原子以实现n型掺杂。然而，由于N和P在金刚石中的施主能级太深，现在n型掺杂金刚石薄膜制备尚不成功，这是金刚石实用化的障碍。本文介绍了金刚石膜掺硼目的、方法和制备，总结了掺硼金刚石膜在微电子、电化学、光电子、工具等领域应用状况以及存在问题。

  • 2022-01-29
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金刚石表面石墨烯的制备及应用研究进展

石墨烯作为一种新型的二维晶体材料，其制备方法及应用一直是研究者关注的重点， 近年来，在绝缘衬底表面生长石墨烯已经成为研究者关注的重点，许多新的策略和方案被提 出且在 SiO2/Si、蓝宝石、GaN、玻璃等多种绝缘衬底，进行了尝试并取得了较为不错的进展。目前金刚石衬底直接生长石墨烯的研究较少，然而金刚石作为石墨烯衬底因其许多不可代替 的优异特性，正在吸引着研究者们的格外关注。本文以金刚石为研究对象，介绍目前在金刚 石衬底上生长石墨烯的研究进展及相应器件的应用技术，展望了金刚石衬底上制备石墨烯的发展前景。

  • 2022-01-27
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激光遇上碳——金刚石与激光结合的应用探索

激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”、“奇异的光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。六十年前，美国年轻的物理学家梅曼成功研制了人类历史上第一台激光器——红宝石激光器，每年的5月16日，激光的诞生日，被定为“国际光日”。

  • 2022-01-27
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高性能薄膜制备利器——脉冲激光沉积技术

伴随脉冲激光技术的快速发展，脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition，PLD）制备高性能薄膜已成为研究热点。由于脉冲激光具有高能量密度以及短脉宽，烧蚀靶材时会溅射出大量复杂的微纳粒子并形成等离子体，等离子体在真空或环境气体中经过定向膨胀后到达基底，在基底上形成产物，因此利用PLD技术可在基底上沉积特定成分和微纳结构的薄膜。

  • 2022-01-27
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关于石墨烯的制备与改性方法及其应用领域

石墨烯是一种由s p 杂化单层碳原子构成的二维蜂窝状晶格结构薄膜， 在石墨烯中，碳原子在不停地振动， 振动幅度可超过其厚度， 有序的晶体结构赋予其特殊的晶格振动减正模能量量子即石墨烯进行热传导的声子载体， 同时由于其特殊的平面结构以及较大的横纵比， 降低了声子散射效应， 表现出优异的导热特性， 研究表明其热导率已超越石墨、碳纳米管等碳同素异形体的极限。导热填料在基体中能否相互搭接， 形成有效导热网络是表征复合材料导热性能的重要依据， 石墨烯优异的导热特性以及大片层结构， 能够很好地在填充基材中形成热流网络，获得整体导热性能优异的高导热体系。具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景.

  • 2022-01-27
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雷达功率组件的金刚石微通道热沉激光加工工艺

为研究雷达功率组件金刚石微通道热沉的加工难题，开展了飞秒激光加工多晶金刚石微流道的工艺研究，仿真模拟了飞秒激光作用于金刚石表面的温度场分布，以及诱导去除过程，理论与实验研究了金刚石的烧蚀阈值，系统研究了激光能量？扫描速度？扫描次数？焦点位置等参量及其优化工艺参数对金刚石微槽尺寸的影响规律？结果表明:当飞秒激光功率大于0.3W时，激光作用于金刚石的最高温度超过材料去除的气化温度，温度最高位置处于光斑中心，功率不会改变温度场的分布情形；飞秒激光加工金刚石的烧蚀阈值为1.80J/cm2，金刚石微槽深度与激光功率？扫描次数正相关，与扫描速度负相关，与正负离焦量基本成对称分布关系，而金刚石微槽表面宽度则变化不明显；在激光功率为5W，扫描速度为100mm/s，扫描次数为30，离焦量为-0.5mm的优化参数下，加工出的金刚石微槽结构形状规则，截面侧壁锥度控制在3°以内，表面无残渣？裂纹？崩边等缺陷，且内部也无裂纹等缺陷，加工一致性较高，实现了微通道的“冷”加工，可满足雷达功率组件金刚石热沉对微通道的高质量加工要求？

  • 2022-01-28
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金刚石表面处理的应用和发展

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛———铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合镀超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工具和树脂结合剂工具，对于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。

  • 2022-01-31
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金刚石涂层用硬质合金基体表面预处理研究

从孔隙的形成、界面非金刚石物的形成以及较高残余应力等3个不利方面，分析和综述了影响金刚石涂层与硬质合金基体粘结性的主要因素。着重对浸蚀基体表面除去Co相或浸蚀WC相，在基体与涂层之间形成中间过渡层或中间化合物，基体表面机械或热处理等硬质合金基体表面预处理，改善涂层与基体粘结性的3种方法和途径进行了阐述。

  • 2022-01-31
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