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決定鉆石形核的要素包括等離子體的影響

決定鉆石形核的要素包括等離子體的影響:
一、基體數(shù)據(jù)
       由于形核取決于基體表面碳的飽和度和到達(dá)核心的臨界濃度,因此,基體數(shù)據(jù)的碳分散指數(shù)對形核具有重要影響。分散性指數(shù)越大,就會越不容易達(dá)到成核需要的臨界濃度,鐵、鎳、鈦等金屬基體直接在這類數(shù)據(jù)上進(jìn)行成核是非常困難的;而對于較低碳分散性系數(shù)的數(shù)據(jù),如鎢、硅等,鉆石可以快速成核。
二、表面磨削
       一般金剛石的形核都能通過金剛石粉末對表面磨削而推進(jìn)。利用SiC,c-BN,Al2O3等數(shù)據(jù)進(jìn)行的研磨也能促進(jìn)形核的形成。磨削能促進(jìn)形核形成的機(jī)理主要有兩點(diǎn):一是經(jīng)過磨削,金剛石微粉的碎屑留在基體表面,起到晶種作用;二是磨削能在基體表面產(chǎn)生許多微小的缺陷,這些缺陷是自發(fā)形核的有利方向。研磨數(shù)據(jù)的格點(diǎn)常數(shù)越接近金剛石,增強(qiáng)形核的效果就越好,因此,一般的研磨數(shù)據(jù)都是用高溫高壓法制備的金剛石微粉。

等離子體

三、等離子體參數(shù)
        在金剛石形核早期,由于碳向基體的分散,在基體表面形成了界面層,因此研討指出了等離子體參數(shù)對界面層也有重要影響,例如,當(dāng)硅基體表面堆積金剛石膜時(shí),甲烷濃度對SiC界面層的形成有直接影響。
四、偏壓增強(qiáng)形核
       在微波等離子體化學(xué)氣相堆積中,基體一般都是加負(fù)偏壓,也就是說,基體的電位與等離子體的低電位有關(guān)。負(fù)偏壓的作用是使基底表面離子濃度增加。偏壓太高時(shí),由于過多離子對基體外層和前驅(qū)核的濺射,形成了捺形核,因此在偏壓增強(qiáng)形核時(shí),偏壓的大小更合適。

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