硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料，其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一，良好的衬底材料可提高膜基结合力，从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底，采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备微米、纳米两种表面形貌的BDD电极，并利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法对两种电极的物理性能、表面状态及电化学性能进行表征，研究结果表明：在沉积速率方面，微米薄膜是纳米薄膜的1.5倍，但纳米薄膜具有更小的残余应力，仅为-0.6 GPa；两种电极在0.5 mol/L的H2SO4溶液中均展现较宽的电化学窗口(约为3.7~3.9 V)和极小的背景电流，在K3［Fe(CN)6］氧化还原系统中表现出良好的准可逆特性，这些特性均与常规Si、Nb、Ti基BDD电极相似。在此基础上，本文对两种电极开展了苯酚模拟废水处理和加速寿命试验(ALT)，结果显示：相同参数下，纳米电极在ALT中使用寿命约为423 h，明显优于微米电极的310 h；在苯酚氧化实验中，两种电极对苯酚均展现了较好的矿化效果，化学需氧量(COD)处理的电流效率为88%~94%，与标准BDD电极相接近。因此，WC-Co或可作为BDD污水处理电极的良好衬底材料。

采用热丝化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)的方法, 以丙酮为碳源生长金刚石薄膜时, 利用等离子体发射光谱对生长过程中的等离子体空间分布进行了在线诊断。 采用SEM, Raman光谱分别对沉积金刚石膜表面、 断面的形貌和质量进行表征。 光谱分析表明, 对于线性阵列布丝情况下, 中心区域与边缘区域的基团分布存在差异, 中心区温度高, 裂解能力强, 基团强度高于两边, 但中心区域基团特征峰强度的变化比等离子球平缓的多; 距离热丝越远, 热辐射减小, 从丙酮分子中裂解出CH和CO等基团以及由原子H激发的Hβ与Hα等强度降低, 反而使得复合生成的C2基团增加。 SEM测试结果表明, 当丝基间距为4.5, 5.5, 6.5 mm时, 所沉积的金刚石薄膜表面由致密规则晶面向混乱转变, 且单位时间内的生长速率也依次降低, 此外, Raman光谱表明随着纵向间距的加大, 金刚石薄膜的质量随之降低。 这与诊断结果中CH和CO强度的降低, C2基团强度增加及基团C2/Hα比强度下降相吻合。

为获得具有优良场发射性能的金刚石锥阵列, 利用偏压热灯丝化学气相沉积系统分别在高质量大颗粒金刚石厚膜与纳米金刚石薄膜上进行了无掩膜刻蚀研究, 系统比较了高质量大颗粒金刚石厚膜与纳米金刚石薄膜的刻蚀特性, 制备了大面积均匀金刚石锥阵列和高长径比(20∶1)金刚石纳米线阵列, 探讨了金刚石锥的刻蚀形成机理。

以甲烷、硅烷和氢气为反应气体，采用热丝化学气相沉积（HFCVD）法在单晶硅衬底上沉积纳米晶体碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜（SEM）分别对SiC薄膜的晶体结构和表面形貌进行分析.实验发现氢气流量对碳化硅薄膜晶粒尺寸有很大影响，当氢气流量从10SCCM变化到300SCCM时，薄膜晶粒的平均尺寸将由较大的400 nm左右减小到40 nm左右.

采用射频等离子体增强的热丝化学气相沉积(RF-HFCVD)技术在石英玻璃衬底上制备了高质量的纳米金刚石薄膜.研究了衬底温度、反应气压及射频功率对金刚石膜的结晶习性和光学性质的影响,其最佳值分别为700℃、2×133Pa和200W.在该条件下金刚石成核密度达1011cm-2,经1h生长即获得连续薄膜,其平均晶粒尺寸为25nm,表面粗糙度仅为55(A),在近红外区域(800nm处)的光透过率达90%.