金属学报  1997, Vol. 33 Issue (11): 1189-1193

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金刚石低压气相生长的驱动力

张卫;万永中;刘志杰;王季陶

复旦大学;上海;200433;复旦大学;上海;200433;复旦大学;上海;200433;复旦大学;上海;200433

DRIVING FORCE FOR DIAMOND GROWTH IN LOW PRESSURE VAPOR PHASE

ZHANG Wei;WAN Yongzhong;LIU Zhijie;WANG Jitao(Fudan University; Shanghai 200433)

张卫;万永中;刘志杰;王季陶. 金刚石低压气相生长的驱动力[J]. 金属学报, 1997, 33(11): 1189-1193.
, , , . DRIVING FORCE FOR DIAMOND GROWTH IN LOW PRESSURE VAPOR PHASE[J]. Acta Metall Sin, 1997, 33(11): 1189-1193.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(395 KB)   摘要: 以CH4／H2体系为例，研究了气相生长金刚石和石墨的驱动力随温度和CH4的摩尔分数的变化情况若不考虑超平衡氢原子的作用，则石墨的生长驱动力总是大于金刚石的生长驱动力；如考虑超平衡氢原子的作用，则在一定的温度和CH4摩尔分数条件下，生长金刚石的驱动力将大于零且生长石墨的驱动力小于零。结果表明，此时气相中碳的化学势高于金刚石的化学势而低于石墨的化学势因此，气相中将只生长金刚石而不生长石墨，甚至出现金刚石生长的同时石墨被腐蚀的现象。 关键词 ： 金刚石,  气相生长,  化学势     Abstract：Driving forces for diamond and graphite growth in CH4/H2 mixtures are calculated in consideration of activated effect of super-equilibrium atom hydrogen on graphite under 4.8 kPa pressure. The driving force for diamond growth is positive with simultaneous negative driving force for graphite in the suitable ranges of temperature and mole fraction of CH4. The result indicates that the chemical potential of carbon in the vapor phase is higher than that in diamond and lower than that in graphite simultaneously. So diamond is deposited without graphite co-deposition, and the preexisting graphite will be etched during diamond deposition process. Key words： diamond    vapor phase growth    chemical potential 收稿日期: 1997-11-18      基金资助:国家自然科学基金!59392800 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张卫 万永中 刘志杰 王季陶 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1997/V33/I11/1189 1BadzianAR,BadzianT,RoyR,MessierR,SpearKE.MaterResBull-1988;23:531 2LambrechtWRL,LeeCH,SegallB,AngusJC,LiZ,SunkaraM.Nature,1993;364:607 3PoloMC,CifreJ,SanchezG,AguiarR,VarelaM,EsteveJ.ApplPhysLett,1995;67:485 4ShahSI,WallsDJ,WaiteMM,GuerinD.ApplPhysLett,1995;67:33555YarbroughWA.JAmCeramSoc,1992;75:3179 6HwangNM,YoonDY.JCrystGrowth,1996;160:98 7HwangNM,HahnJH,YoonDY.JCrystGrowth,1996;162:55 8冯端.金属物理学(第二卷).北京:科学出版社,1990:114 9vanLeeuwenC.JCrvstGrowth,1979;46:91 10AngusJC,HaymanCC.Science,1988;241:913 11BachmannPK,vanEnckevortW.DiamRelatMater,1992;1:1021 12SteinSE.Nature,1990;346:517 13WangJT,ZhengPJ.ChinSciBull,1995;40:1141! [1] 周洪宇, 冉珉瑞, 李亚强, 张卫冬, 刘俊友, 郑文跃. 颗粒尺寸对金刚石/Al封装基板热物性的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 937-947. [2] 刘震鹏, 闫志巧, 陈峰, 王顺成, 龙莹, 吴益雄. 金刚石工具用Cu-10Sn-xNi合金的制备和性能表征[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 760-768. [3] 张荻, 苑孟颖, 谭占秋, 熊定邦, 李志强. 金刚石/Cu复合界面导热改性及其纳米化研究进展[J]. 金属学报, 2018, 54(11): 1586-1596. [4] 吴忠振 田修波 程思达 巩春志 杨士勤. 高结晶度CrN纳米粒子掺杂的DLC薄膜的显微结构及力学性能[J]. 金属学报, 2012, 48(3): 283-288. [5] 杨巍 汪爱英 柯培玲 蒋百灵. 镁基表面微弧氧化/类金刚石膜的性能表征[J]. 金属学报, 2011, 47(12): 1535-1540. [6] 徐锋; 左敦稳; 卢文壮; 王珉 . 纳米金刚石薄膜的微结构和残余应力[J]. 金属学报, 2008, 44(1): 74-78 . [7] 聂朝胤; 张碧云; 谢红梅 . 非平衡磁控溅射Ti添加类金刚石薄膜的结构分析[J]. 金属学报, 2007, 43(11): 1207-1210 . [8] 李建国; 胡东平; 梅军; 刘实; 李依依 . 金刚石薄膜与WC--Co硬质合金结合力的改善[J]. 金属学报, 2006, 42(7): 763-769 . [9] 许斌; 崔建军; 王淑华; 李木森; 李成美; 冯立明 . 人造金刚石单晶铁基金属包膜的精细结构[J]. 金属学报, 2005, 41(4): 444-448 . [10] 许; 斌; 宫建红; 李木森; 崔建军; 许爱民; 高洪吉 . 铁基金属包膜内Fe3C的行为与高温高压金刚石单晶生长[J]. 金属学报, 2005, 41(10): 1101-1105 . [11] 陈荣发; 左敦稳; 李多生; 相炳坤; 赵礼刚; 王珉 . 甲烷浓度对等离子喷射金刚石厚膜生长稳定性的影响[J]. 金属学报, 2005, 41(10): 1091-1094 . [12] 许斌; 李木森; 宫建红; 章亚明; 牛玉超; 景财年 . 基金属包膜的Mossbauer参量及其在[J]. 金属学报, 2004, 40(8): 0-814 . [13] 邹友生; 汪伟; 郑静地; 孙超; 黄荣芳; 闻立时 . 偏压对电弧离子镀沉积类金刚石膜的影响[J]. 金属学报, 2004, 40(5): 537-540 . [14] 李刘合; 武咏琴; 崔旭明; 张海泉; 张彦华; 夏立芳; 朱剑豪 . 真空阴极弧离子镀类金刚石碳膜Raman光谱研究[J]. 金属学报, 2004, 40(2): 220-224 . [15] 汪爱英; 孙超; 邹友生; 黄荣芳; 闻立时 . HFCVD金刚石薄膜温度场的数值研究[J]. 金属学报, 2002, 38(11): 1228-1232 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed