材料物理畢業(yè)論文--ecr等離子體與金剛石厚膜的表面作用機理研究.doc
約43頁DOC格式手機打開展開
材料物理畢業(yè)論文--ecr等離子體與金剛石厚膜的表面作用機理研究,摘要本文在武漢工程大學(xué)湖北省重點實驗室自主設(shè)計的ecr等離子體裝置上開展了等離子體參數(shù)的測量研究,并利用ecr等離子體對cvd金剛石膜進行了刻蝕,其開展的工作如下:(1)對微波ecr等離子體裝置進行了全面的認(rèn)識和了解,該裝置主要有六大部分組成:微波系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)以及等離子體診斷系統(tǒng)。(...
內(nèi)容介紹
此文檔由會員 huangrj 發(fā)布
摘 要
本文在武漢工程大學(xué)湖北省重點實驗室自主設(shè)計的ECR等離子體裝置上開展了等離子體參數(shù)的測量研究,并利用ECR等離子體對CVD金剛石膜進行了刻蝕,其開展的工作如下:
(1)對微波ECR等離子體裝置進行了全面的認(rèn)識和了解,該裝置主要有六大部分組成:微波系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)以及等離子體診斷系統(tǒng)。
(2) 利用離子靈敏探針(ISP)和雙探針對ECR等離子體參數(shù)進行了測量及影響因素診斷分析。結(jié)果表明:在其他條件一定的情況下,隨著磁場線圈電流的增加,磁場強度增強,從而使ECR等離子體離子溫度不斷上升。隨著磁電加熱功率的上升,離子溫度和密度都有不同程度的增加,之后趨入飽和。位于等離子體軸向中心處時,隨著徑向半徑的增大,其離子密度和溫度變化無規(guī)律可循。
(3)采用電子回旋共振(ECR)等離子體對CVD金剛石膜的進行氧化刻蝕,在其他條件保持不變的情形下,通過控制D組磁場線圈電流的變化,研究和分析了其刻蝕效果。研究發(fā)現(xiàn):在其它條件一定時,適當(dāng)增加磁場線圈中的電流會提高金剛石膜的刻蝕速率,這歸功于磁場強度增強后電子密度的提高,從而使流向金剛石膜的離子通量增加所致。ECR氧等離子體刻蝕有效地提高了金剛石膜機械拋光的效率,并獲得了相對于直流等離子體刻蝕預(yù)處理更為平整的拋光表面。
目錄
摘 要 II
Abstract III
第一章 緒論 1
1.1 ECR等離子體研究概況 1
1.2 ECR等離子體源系統(tǒng)構(gòu)成 1
1.3 ECR等離子體參數(shù)診斷 4
1.4 ECR等離子體應(yīng)用 5
1.5 金剛石膜的研究概況 6
1.6 金剛石膜的應(yīng)用 8
1.7 金剛石膜的加工 10
1.8 本工作的目的和意義 14
第二章 ECR微波等離子體源的研制 16
2.1 引言 16
2.2 ECR微波等離子體源的整體設(shè)計 16
2.3 等離子室 17
2.4 真空系統(tǒng) 18
2.5 微波系統(tǒng) 19
2.6 磁場系統(tǒng) 20
2.7 等離子體診斷系統(tǒng) 21
第三章 ECR等離子體對CVD金剛石膜的刻蝕研究 24
3.1 引言 24
3.2 CVD金剛石膜的表征 24
3.3 實驗部分 26
3.4 結(jié)果與討論 28
第四章 論文總結(jié)與展望 35
4.1 論文總結(jié) 35
4.2 展望 35
致謝 36
參考文獻 37
本文在武漢工程大學(xué)湖北省重點實驗室自主設(shè)計的ECR等離子體裝置上開展了等離子體參數(shù)的測量研究,并利用ECR等離子體對CVD金剛石膜進行了刻蝕,其開展的工作如下:
(1)對微波ECR等離子體裝置進行了全面的認(rèn)識和了解,該裝置主要有六大部分組成:微波系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)以及等離子體診斷系統(tǒng)。
(2) 利用離子靈敏探針(ISP)和雙探針對ECR等離子體參數(shù)進行了測量及影響因素診斷分析。結(jié)果表明:在其他條件一定的情況下,隨著磁場線圈電流的增加,磁場強度增強,從而使ECR等離子體離子溫度不斷上升。隨著磁電加熱功率的上升,離子溫度和密度都有不同程度的增加,之后趨入飽和。位于等離子體軸向中心處時,隨著徑向半徑的增大,其離子密度和溫度變化無規(guī)律可循。
(3)采用電子回旋共振(ECR)等離子體對CVD金剛石膜的進行氧化刻蝕,在其他條件保持不變的情形下,通過控制D組磁場線圈電流的變化,研究和分析了其刻蝕效果。研究發(fā)現(xiàn):在其它條件一定時,適當(dāng)增加磁場線圈中的電流會提高金剛石膜的刻蝕速率,這歸功于磁場強度增強后電子密度的提高,從而使流向金剛石膜的離子通量增加所致。ECR氧等離子體刻蝕有效地提高了金剛石膜機械拋光的效率,并獲得了相對于直流等離子體刻蝕預(yù)處理更為平整的拋光表面。
目錄
摘 要 II
Abstract III
第一章 緒論 1
1.1 ECR等離子體研究概況 1
1.2 ECR等離子體源系統(tǒng)構(gòu)成 1
1.3 ECR等離子體參數(shù)診斷 4
1.4 ECR等離子體應(yīng)用 5
1.5 金剛石膜的研究概況 6
1.6 金剛石膜的應(yīng)用 8
1.7 金剛石膜的加工 10
1.8 本工作的目的和意義 14
第二章 ECR微波等離子體源的研制 16
2.1 引言 16
2.2 ECR微波等離子體源的整體設(shè)計 16
2.3 等離子室 17
2.4 真空系統(tǒng) 18
2.5 微波系統(tǒng) 19
2.6 磁場系統(tǒng) 20
2.7 等離子體診斷系統(tǒng) 21
第三章 ECR等離子體對CVD金剛石膜的刻蝕研究 24
3.1 引言 24
3.2 CVD金剛石膜的表征 24
3.3 實驗部分 26
3.4 結(jié)果與討論 28
第四章 論文總結(jié)與展望 35
4.1 論文總結(jié) 35
4.2 展望 35
致謝 36
參考文獻 37