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含掺杂的金刚石

含Ⅲ族与Ⅴ族元素掺杂的金刚石是宽禁带的半导体材料 ,同时具有优异的物理化学特性 ,在电子器  (本文共3页) 阅读全文>>

上海交通大学
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硼掺杂金刚石薄膜涂层工具的制备和试验研究

金刚石薄膜优良的力学性能使其在工模具和耐磨器件等领域具有广阔的应用前景。然而,由于硬质合金工具中粘接相钴的催石墨化作用,使得金刚石薄膜与硬质合金基体之间的附着力较低,从而阻碍了金刚石薄膜涂层工具的产业化应用。p型金刚石的研究表明在金刚石薄膜的生长过程中进行硼掺杂具有细化金刚石薄膜晶粒、降低薄膜内应力、提高薄膜质量等特点,这对于硼掺杂金刚石薄膜涂层技术在工具方面的应用和发展具有重要的意义。本文采用偏压增强热丝化学气相沉积法,以丙酮和氢气为原料,以硼酸三甲酯为掺杂源,在高电阻单晶硅片、硬质合金刀具以及硬质合金铜管拉拔模具上分别制备了硼掺杂金刚石薄膜涂层,研究了硼掺杂金刚石薄膜的制备原理、工艺方法及影响因素等。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)等不同的表征方法对硼掺杂金刚石薄膜的形貌、结构及质量等进行了详细的研究和分析,通过对难加工材料的切削和钻削加工试验以及对铜管的拉拔生产应用评价了硼掺杂...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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含硼金刚石粉末微电极的电化学性能研究

含硼金刚石不仅具有金刚石的优异的机械、物理化学性能,而且其导电性有大幅度提高,是很有发展潜力的功能材料。本论文介绍了利用以石墨层间化合物(GICs)为碳源,高温高压下合成的含硼金刚石为原料,制备粉末微电极,测定其循环伏安曲线及交流阻抗谱,从而分析含硼金刚石粉末微电极的电化学性能。支持电解液(KCl、Na_2SO_4、H_2SO_4)中的循环伏安曲线表明,含硼金刚石粉末微电极具有电势窗口宽、背景电流小的特点。测量含K_3Fe(CN)_6/K_4Fe(CN)_6的溶液中的循环伏安曲线,结果表明在含硼金刚石粉末微电极上进行的电化学反应为准可逆反应。随扫描速度增加,氧化峰、还原峰电流增加,氧化还原峰电位差值△Ep增加;峰电流Ip值与扫描速率平方根v1/2成正比,说明电极动力学过程属扩散控制的传质过程。随K_3Fe(CN)_6/K_4Fe(CN)_6浓度的增加,氧化峰、还原峰电流增加,氧化还原峰电位差值△Ep增加。通过测量在KCl支持电解...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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利用石墨层间化合物合成含硼金刚石

通过掺杂硼,可以提高金刚石的导电性和热稳定性。本论文提出了利用含硼石墨层间化合物(GICs)高温高压(HTHP)合成含硼金刚石的新工艺。本文以H_3BO_3,NH_4BF_4和KBH_4作为插层剂,采用真空熔盐、真空渗析熔盐、加压熔盐以及电解法制备含硼的GICs。利用XRD分析GICs的阶结构,并研究了GICs的稳定性。以含硼GICs作为碳源,在高温高压下合成金刚石。对含硼金刚石在SEM下进行形貌观察,通过红外拉曼光谱、X射线荧光(XRF)分析硼掺杂的存在状态和含量。分析了含硼金刚石的差热曲线,并测量了其电阻值。实验结果表明,真空熔盐、真空渗析熔盐、加压熔盐以及电解法可以制备H_3BO_3-GICs,KBH_4-GICs和NH_4BF_4-GICs。获得的GICs是混合阶产物。GICs的阶数随着时间延长而降低。H_3NO_3-GICs水洗后不稳定,发生了水解脱插。利用这些GICs,在1250~1350℃、5~6GPa下合成了含硼...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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含硼金刚石单晶的微观品质与半导体性能的相关性研究

金刚石是一种在机械、热学、光学、化学、电子学等方面具有极限性能的特殊材料。理论上,通过掺杂杂质,可以改变其各项性能。半径相对较小的硼原子比较容易进入。作为一种缺陷,硼原子进入金刚石晶格后,对其结构、性质都会产生影响。硼掺杂可以使金刚石由绝缘体变为P型半导体。采用碳化硼添加量不同的铁基触媒,在高温高压下合成了含硼金刚石单晶。本文利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、阴极射线光谱仪(CL)、差热分析仪(DTA)及等测试手段,对未掺杂以及掺硼后金刚石单晶的结构、形貌、电学性能、退火性质以及热稳定性等发生的变化进行了研究。并对影响含硼金刚石单晶性能的原因以及金刚石单晶的结构与性能相关性等进行了一些有益的探索。本文的主要研究工作如下:(1)随着硼掺杂的进行,金刚石的(100)和(111)晶面的变化是不同的。(100)面出现了大量的蚀坑,这种蚀坑多以四...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

《真空》2011年02期
真空

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...  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《真空》2011年02期