磁场对螺旋波等离子体合成碳纳米（DLC）材料影响的实验研究

发布时间：2024-01-27 10:47

　　本文是利用强磁场螺旋波等离子体放电装置(High Magnetic field Helicon Experiment-HMHX)在硅衬底表面快速沉积碳纳米材料(Diamond Like Carbon,DLC)。研究磁场强度和基片偏压对碳纳米材料(DLC)结构、表面形态、化学和力学性能的变化规律。目前,对利用螺旋波等离子体制备碳纳米材料的研究还较少,由于不同磁场和偏压下制备的DLC薄膜在结构上表现出较大的差异,结构的差异又会引起性能上的变化,因此本课题的研究内容具有较强的创新性和前沿性。采用朗缪尔探针(Langmuir probe)对等离子体进行诊断分析。结果显示等离子体密度随着磁场强度的增强先增加后降低,在2100Gs处达到峰值(约为2.2×1019m3)。薄膜生长速率的变化趋势与等离子体密度变化趋势一致。外加磁场强度增强导致电子拉莫尔半径变小,平均自由程降低,碰撞频率增大,促进能量在电子之间的有效传递。当磁场强度增加到一定程度时,可能由于射频功率耦合效率降低导致等离子体密度下降。利用发射光谱(OES)对螺旋波等离子体进行诊断分析,主要研究活性基团对薄膜生长过程的影响。CH自由基团的增...

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图１－１碳的杂化形式??

图１－３等离子体的分类??日常生活中，因为低温等离子体其特殊的性质，主要应用在等离子体的化学??

图１－４?ＷＯＭＢＡＴ装置示意图??

图１－５?ＲＦ和磁场强度与等离子体密度的关系??２〇〇１年－个名为Ｌａｒｅ?Ｐｌａｓｍａ?ＤｅｖｉｃｅＬＡＰＤ）的装置在美国加州大学成功制??

本文编号：3886821