导读:本文包含了单晶金刚石论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金刚石,外延,偏压,气相,化学,小角,等离子体。
单晶金刚石论文文献综述
刘金龙,李成明,朱肖华,邵思武,陈良贤[1]（2019）在《探测器级单晶金刚石材料的生长》一文中研究指出采用高质量高温高压单晶金刚石衬底,通过等离子体环境净化的方法获得高纯、低缺陷密度金刚石材料,有望应用于医疗、核、宇宙射线等辐射探测器。采用微波化学气相沉积方法成功外延生长出了8 mm×8 mm的高质量单晶金刚石材料。晶体内无明显的应力集中区,X射线摇摆曲线(004)峰半高宽0. 008°,PL光谱中未见与氮相关杂质,基于电子顺磁共振测试孤氮杂质含量为23ppb。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年11期）
刘晓晨,葛新岗,李义锋,姜龙,安晓明[2]（2019）在《用于小角散射原位加载测试的单晶金刚石窗口制备工艺研究》一文中研究指出根据小角散射原位加载测试的应用需求,采用自行研制的2. 45 GHz/6 kW穹顶式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置进行高质量单晶金刚石窗口的制备,对晶托结构进行改进,并系统研究了沉积温度对单晶金刚石生长速率、表面形貌、结晶质量、X射线透过率的影响。实验结果表明,新型晶托结构使籽晶表面温度分布均匀,有利于提升单晶金刚石结晶质量;沉积温度1000℃下制备单晶金刚石样品表面形貌、拉曼曲线半峰宽、摇摆曲线半峰宽、X射线透过率均优于其它温度的样品,并最终在该温度下制备出Φ7×0. 5 mm~2的单晶金刚石窗口。经测试,样品生长速率可达11. 6μm/h,厚度偏差小于±2%,其Raman半峰宽为2. 08 cm~(-1),XRD摇摆曲线半峰宽为28arcsec,PL谱中未出现与氮相关的杂质峰,X射线透过率超过80%且窗口耐压达到27 MPa,所有性能均满足小角散射原位加载测试的应用需求。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年11期）
刘浩,李佳君,李震睿,徐锴,陈正佳[3]（2019）在《金属粉末增强机械抛光单晶金刚石》一文中研究指出目的研究具有催化活性的镍、钴金属粉末对单晶金刚石机械抛光的影响,以期获得低成本高效率的单晶金刚石抛光工艺。方法以高温高压法(HPHT)制备的Ⅱa型单晶金刚石为样品,采用机械抛光的方法沿单晶金刚石(100)晶面的[100]晶向进行抛光,抛光介质分别为金刚石研磨膏、金刚石微粉、金刚石微粉与镍粉混合粉末、金刚石微粉与钴粉混合粉末。样品表面粗糙度通过原子力显微镜(AFM)进行测定,通过扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对样品表面形貌及元素成分进行分析表征。结果金刚石微粉作研磨粉时,抛光速率最高,达到900μm/h,但表面粗糙度相对较差,为4.15 nm;镍粉或钴粉与金刚石微粉的混合粉末作抛光介质时,可以实现单晶金刚石的高效抛光,其中以钴粉与金刚石微粉的混合粉末作为抛光介质时的抛光效果最佳,抛光速率为875μm/h时,表面粗糙度为1.52 nm。结论镍、钴金属粉末与金刚石微粉混合作为抛光粉料,可以实现单晶金刚石的高效率、高质量抛光。(本文来源于《表面技术》期刊2019年09期）
潘红星,范波,闫建明,徐帅[4]（2019）在《CVD法制备单晶金刚石的现状及研究进展》一文中研究指出单晶金刚石因其独特结构而具有优异的物理化学性能,在许多科学技术领域具有潜在的重要应用价值,被广泛应用于工业、科技、国防、医疗卫生等众多领域。用化学气相沉积法实现高沉积速率、高质量、大面积的金刚石单晶的制备是目前研究的热点。本文对化学气相沉积法制备单晶金刚石的机理进行了分析,对比了化学气相沉积法合成金刚石的几种主要方法,总结了其优缺点,在已有研究工作和生产经验的基础上提出了合理化的建议,为单晶金刚石的产业化提供有价值的参考。(本文来源于《化工技术与开发》期刊2019年09期）
[5]（2019）在《2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨会在西安交大召开》一文中研究指出6月9～11日,由西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室与单晶金刚石电子材料与器件泛太平洋产业联盟共同主办的"2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨会(2019SCDE)"召开。会议由西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室主任、宽禁带半导体研究中心主任王宏兴担任研讨会主席。来自不同国家和地区的130余位专家学者参加会议。会上,国内外60余位金刚石及相关材料与器件领域的专家做了大会报告和相关学术报告。蓝光LED发明人之一,(本文来源于《超硬材料工程》期刊2019年03期）
王杨,朱嘉琦,扈忠波,代兵[6]（2019）在《铱衬底上异质外延单晶金刚石:过程与机理》一文中研究指出金刚石因其独特的物理化学性质,在探测器、光电子器件等领域得到了广泛的应用,单晶金刚石更是因为具有大幅度提高这些器件功能的潜力而引起了众多学者的关注。目前在铱(Ir)衬底上异质外延生长的单晶金刚石具有最大尺寸和较为优异的生长质量。本文介绍了可用于外延金刚石的不同结构的衬底以及金刚石在铱(Ir)衬底上的形核和生长过程,重点阐述了金刚石偏压辅助形核(BEN)和外延横向生长(ELO)的机理,以及衬底图形化形核生长技术,指出了目前研究存在的不足,并对金刚石异质外延理论和实验研究方向进行了展望。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年09期）
杨烨[7]（2019）在《单晶金刚石刀具表面微纳织构的飞秒激光加工与减磨机理研究》一文中研究指出单晶金刚石硬度极高,且可以加工出极为锋利的切削刃,是超精密车削中最常用的刀具材料,但是单晶金刚石车刀价格昂贵,刃磨工艺复杂,重新刃磨的周期长成本高。摩擦学领域的研究已经证实微织构表面可以显着改善摩擦副之间的摩擦特性,且已成功应用于提高硬质合金刀具和陶瓷刀具寿命,但是在单晶金刚石刀具上还没有相关的研究和应用。飞秒激光由于其极高的峰值能量和“冷加工”的特性,在表面织构的加工中显示出独特的优势,但飞秒激光加工单晶金刚石的作用机理和影响规律的研究鲜有报导。本研究提出将飞秒激光微纳加工技术应用于单晶金刚石表面微纳织构的加工,将微织构对刀具的减摩作用应用于单晶金刚石超精密车刀。本论文的研究内容和结果对揭示单晶金刚石的飞秒激光加工机理,提高单晶金刚石刀具寿命,提高超精加工精度和效率具有重要的理论意义和实用价值。本文首先研究了工艺参数对飞秒激光加工单晶金刚石的宏观尺寸和微观形貌的影响规律。单晶金刚石在与飞秒激光相互作用中由于激光光斑能量呈高斯分布,在光斑中心处形成了热熔性损伤区域,在光斑外缘处形成了非热熔性损伤区域。由于单晶金刚石的(110)晶面原子密度大于(100)面,导致其(110)面的烧蚀阈值更大。为了得到高表面质量的微结构,在加工时应控制激光功率小于8.5mW。增大扫描速度能提高加工效率,但是沟槽的槽深和槽宽都会有所降低,重复多次扫描可以得到高质量高深宽比的微结构。进一步优化加工参数,采用P=0.4mW、v=50μm/s的参数组合在单晶金刚石片上加工了四种微纳织构并模拟切削环境进行了摩擦特性实验研究,测量了几种织构的表面摩擦系数,结果表明干摩擦条件下微织构的减摩作用不明显,甚至还会一定程度增大摩擦系数。在润滑条件下摩擦系数相对于干摩擦时有了显着的下降,表面织构的减摩作用也更为明显,其中纵向沟槽织构的摩擦系数比光滑表面下降约23%。最后根据试切削实验的结果,在单晶金刚石刀具前刀面的主要磨损区域加工了5种不同的微纳织构并进行了切削对比试验。结果表明,除同心圆织构外,其他四种织构切削时的切深抗力和前刀面摩擦系数有大幅度的降低。制备了表面微纳织构的单晶金刚石刀具前刀面磨损面积和磨损深度都有显着的降低,并且磨损区域远离切削刃,保证了刃口的强度。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-14）
高远飞[8]（2019）在《单晶金刚石中色心的光学性质研究》一文中研究指出金刚石除了具有极高的硬度和稳定性外,其优异的光学性质越来越引起人们的重视。金刚石超宽的禁带宽度,使位于禁带中深能级缺陷发光不被吸收而发射出来,形成一系列缺陷诱导的颜色中心,即所谓的“色心”。这些色心具有类似“单原子”的分立能级,非常适合用于量子信息处理和量子计算。金刚石强有力的共价键结构,为缺陷中心提供了非常稳定的晶格环境,使缺陷中心具有稳定的光学性质和长的自旋相干时间,在精密测量方面具有重要的应用价值。此外,金刚石具有良好的生物兼容性和稳定性,在生物医药领域中细胞荧光标记、药物传输以及单细胞水平温度测量都具有非常大的优势。同时,利用成熟的微纳加工技术,可以将金刚石加工成高品质光学微腔和各种光波导结构,从而可以实现基于色心的微纳光子器件,在片上集成量子光学和精密测量方面具有重要的应用潜力,而要实现上述这些重要的应用,必须对金刚石色心,特别是人造金刚石单晶色心的基本光学性质进行深入和透彻的研究。光谱手段是研究色心物理性质的重要手段,比如拉曼光谱、光致发光谱和光学吸收谱。基于拉曼光谱和光致发光谱,我们能够对缺陷中心的电子结构、电子-声子耦合以及自旋-轨道耦合等方面的信息进行研究。由于缺陷中心处在强有力的晶格结构中会受到金刚石宿主晶格的调制作用,通过荧光光谱可以直接表征缺陷中心所受到的影响,从而研究其基本性质,拓宽其应用范围。本论文主要通过拉曼光谱和荧光光谱对MPCVD(微波等离子体化学气相沉积)生长单晶金刚石中硅-空位(SiV~-)中心和氮-空位(NV)中心的光学性质进行系统的研究,其中包括SiV~-色心的精细结构光谱以及SiV~-和NV色心的声子辅助荧光上转换。本论文主要的研究内容和结果如下:一、通过测量MPCVD法生长单晶金刚石的荧光光谱,对实验中使用的单晶金刚石的结晶质量、缺陷种类和缺陷浓度有了初步的认识。实验中发现CVD生长单晶金刚石中的主要缺陷为NV~0、NV~-以及SiV~-色心。同时,经过沿生长截面的荧光扫描,我们发现叁种缺陷浓度随着生长厚度的增加而减少,生长初期样品中的缺陷浓度明显高于生长末期,对其原因进行了探究。我们认为N杂质的引入主要来自于腔体中的气体残余或是HPHT金刚石衬底扩散,Si杂质的引入可能来自于氢等离子体刻蚀石英腔体引入,也可能来源于腔体中使用过Si基衬底的残余。这个初步研究为后续研究打下了基础,也为CVD生长单晶金刚石中缺陷浓度的控制提供指导。二、通过测量变温荧光光谱,我们观察到叁种主要缺陷在低温环境下表现出不同的性质。SiV~-缺陷中心在低温环境下出现光谱的精细结构,通过对上下表面SiV~-色心的精细结构光谱对比以后,发现上表面精细结构光谱在不同的样品位点几乎没有区别,而下表面色心的精细结构光谱对位置具有明显的依赖关系。同时借助于高分辨光谱测量,发现精细结构光谱的子峰组成并非来自于单一的偶极跃迁,通过偏振荧光测量,确认了子峰的结构组成,并判断劈裂的原因来自于生长过程中残余的晶格应力。对下表面精细光谱进行面扫描,发现随着位置变化能够大范围的调节SiV~-色心基态和激发态能量的劈裂。我们的研究为调控SiV~-色心的精细结构光谱提供一种渠道,借助于生长过程中的残余应力,对缺陷中心的光学性质进行调控,也为定性判断金刚石中是否存在残余应力提供了一种可行性方法。叁、通过对金刚石上下表面SiV~-色心的精细结构变功率光谱的测量,我们确认SiV~-色心的精细结构光谱在低温条件具有非常窄的线宽,可以实现温度的灵敏探测。在4 K条件下测量下表面精细结构光谱的过程中发现随着激光功率的增加,观察到光谱的红移,但在上表面却没有观察到类似现象。通过改变激发功率尽可能减少激光热效应带来的影响,对SiV~-色心的本征温度依赖关系进行测量,从而推断出样品局域点的温度升高。对于升温原因,我们对实验结果进行了热传导模拟,认为温度升高是由下表面的热导率较低而引起的。下表面高的缺陷浓度大幅度降低了金刚石的热导率。通过这个实验,能够为低温(4 K)条件下局域位点温度的灵敏测量和判断金刚石热导率优劣提供了一种可靠的方法。四、通过对SiV~-色心反斯托克斯荧光光谱的温度依赖和功率依赖关系的测量,我们确认SiV~-色心的反斯托克斯荧光来源于声子辅助而非双光子吸收,为金刚石中实现激光制冷提供了实验依据。通过实验观察到了SiV~-色心的荧光上转换,但由于缺陷浓度以及金刚石表面全反射等原因,实验中并没有观察到净的激光制冷,但我们的研究为金刚石中实现激光制冷提供了实验依据。五、通过对不同电荷态NV色心荧光的波长依赖关系以及NV~0色心的声子辅助荧光上转换的研究,我们确认通过NV~0色心的声子辅助荧光上转换可以对NV色心不同电荷态的浓度进行调控。实验上,我们观察到负电荷态NV~-的荧光强度随上转换的增强而增强,从而证实了方法的合理性,并对其转换机制进行了详细的讨论。我们的研究对不同电荷态的转变机制有了更加深入的认识,同时也为负电荷态NV~-的缺陷浓度调控提供了方向。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
舒国阳,Ralchenko,V.,Bolshakov,A.,刘康,孙明琪[9]（2019）在《大尺寸单晶金刚石同质连接技术》一文中研究指出介绍了制备人造单晶金刚石的技术途径及发展现状,重点讨论并对比了几种化学气相沉积法(CVD)金刚石制备技术的优缺点,详细阐述了基于微波等离子体CVD (MPCVD)法的同质连接技术——一种突破晶体尺寸限制,实现大尺寸单晶金刚石的有效途径。通过该技术实现了英寸级单晶金刚石晶片的制备,并针对横向生长、界面质量及演化、叁维结构连接控制等核心科学技术问题进行了分析和讨论,展望了其在尖端应用领域的发展前景。(本文来源于《自然杂志》期刊2019年02期）
吴百融,薛常喜[10]（2019）在《机械研磨单晶金刚石刀具前刀面精度》一文中研究指出为提高金刚石刀具的精度,理论分析机械研磨法加工金刚石前刀面的模型,并实验研究研磨盘表面质量和研磨晶向对金刚石刀具前刀面粗糙度的影响。结果表明:研磨盘经过充分平整后,刀具前刀面的粗糙度R_a由1.308 nm下降到0.920 nm。在(110)晶面精细研磨时,<100>晶向研磨后的表面粗糙度为0.540 nm,<110>晶向研磨后的表面粗糙度为0.430 nm,实现了对金刚石刀具的精密研磨。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2019年02期）
单晶金刚石论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
根据小角散射原位加载测试的应用需求,采用自行研制的2. 45 GHz/6 kW穹顶式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置进行高质量单晶金刚石窗口的制备,对晶托结构进行改进,并系统研究了沉积温度对单晶金刚石生长速率、表面形貌、结晶质量、X射线透过率的影响。实验结果表明,新型晶托结构使籽晶表面温度分布均匀,有利于提升单晶金刚石结晶质量;沉积温度1000℃下制备单晶金刚石样品表面形貌、拉曼曲线半峰宽、摇摆曲线半峰宽、X射线透过率均优于其它温度的样品,并最终在该温度下制备出Φ7×0. 5 mm~2的单晶金刚石窗口。经测试,样品生长速率可达11. 6μm/h,厚度偏差小于±2%,其Raman半峰宽为2. 08 cm~(-1),XRD摇摆曲线半峰宽为28arcsec,PL谱中未出现与氮相关的杂质峰,X射线透过率超过80%且窗口耐压达到27 MPa,所有性能均满足小角散射原位加载测试的应用需求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单晶金刚石论文参考文献
[1].刘金龙,李成明,朱肖华,邵思武,陈良贤.探测器级单晶金刚石材料的生长[J].人工晶体学报.2019
[2].刘晓晨,葛新岗,李义锋,姜龙,安晓明.用于小角散射原位加载测试的单晶金刚石窗口制备工艺研究[J].人工晶体学报.2019
[3].刘浩,李佳君,李震睿,徐锴,陈正佳.金属粉末增强机械抛光单晶金刚石[J].表面技术.2019
[4].潘红星,范波,闫建明,徐帅.CVD法制备单晶金刚石的现状及研究进展[J].化工技术与开发.2019
[5]..2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨会在西安交大召开[J].超硬材料工程.2019
[6].王杨,朱嘉琦,扈忠波,代兵.铱衬底上异质外延单晶金刚石:过程与机理[J].无机材料学报.2019
[7].杨烨.单晶金刚石刀具表面微纳织构的飞秒激光加工与减磨机理研究[D].山东大学.2019
[8].高远飞.单晶金刚石中色心的光学性质研究[D].郑州大学.2019
[9].舒国阳,Ralchenko,V.,Bolshakov,A.,刘康,孙明琪.大尺寸单晶金刚石同质连接技术[J].自然杂志.2019
[10].吴百融,薛常喜.机械研磨单晶金刚石刀具前刀面精度[J].金刚石与磨料磨具工程.2019
论文知识图
