北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室, 北京 100015
为解决现有多晶金刚石用于太赫兹 (THz)真空电子器件输能窗存在慢性漏气风险的技术难题, 介绍了一种高断裂强度、良好真空密封性能、低微波损耗的新型超薄复合多层金刚石膜的研制方法。该复合超薄金刚石膜采用微波等离子体化学气相沉积 (MPCVD)技术, 通过合理的结构设计和优化工艺, 实现微米晶金刚石 (MCD)和超纳米晶金刚石 (UNCD)交替沉积的三明治结构。测量 100 μm厚不同结构的复合膜断裂强度, 是同样厚度的 MCD的 2~3倍。将研制的复合多层金刚石膜用于 180 GHz和 220 GHz太赫兹行波管输能窗, 通过气密性检测, 漏率 ≤1×10-10 Pa.m3/s。窗的冷测结果显示, 180 GHz窗的 S11≤-15 dB(10 GHz带宽), 220 GHz窗的 S11≤-10 dB(20 GHz带宽), 均具有良好的射频 (RF)性能, 满足使用要求。为太赫兹行波管输能窗的研制提供了一种成本低、可靠性高的超薄金刚石膜的技术途径。
超纳米金刚石 微米金刚石 断裂强度 传输损耗 Ultra-Nano-Crystalline Diamond Micro -Crystalline Diamond fracture strength transmission loss 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 374
北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室, 北京100015
研究了B掺杂金刚石膜的负电子亲和势(NEA)的行为。对于B2H6/CH4为10 mg/L和2 mg/L的样品, 一次电子能量为1 keV时最大二次电子发射系数(SEE)分别达到18.3和10.9。值得注意的是, 这两个样品在测试前已在大气中搁置了几个星期, 并且测量前未经过任何处理。如此高的SEE表明, 样品在大气中暴露后NEA效应仍得到了保留。另外, 10 mg/L B2H6/CH4 掺杂样品在酸溶液中处理后NEA消失, SEE较低, 而在真空中加热后NEA 明显恢复, SEE在1 kV时达到10.2。
Ｂ掺杂金刚石膜 负电子亲和势 二次电子发射系数 氧化处理 B-doped diamond films negative electron affinity secondary electron emission yield oxidation treatment
1 北京大学物理学院,北京,100871
2 香港中文大学物理系,香港沙田
3 北京天地东方超硬材料股份有限公司,北京,100018
4 中国科学院物理所,北京,100081
5 美国阿贡国家实验室,美国
用拉曼光谱手段对CVD方法生长的金刚石膜,特别是其中最有争议的1145cm-1附近的拉曼峰进行了研究.用不同波长激光激发得到此峰的拉曼谱与量子尺寸选择效应所预期规律的相反,反驳了将1145cm-1附近的拉曼峰指认为纳米晶金刚石本征峰的说法.而通过对不同样品的比较,从侧面支持了将它归结为杂质,即反式聚乙炔的指认.更进一步通过分析不同尺寸的样品中杂质峰的相对强度,提出了这个蜂的强度或许可以作为金刚石晶粒尺寸判据的建议.
拉曼光谱 纳米材料 金刚石膜 反式聚乙炔 Raman spectroscopy nano-materials diamond film trans-polyacetylene
