纳米金刚石薄膜及其辐射探测器的制备和性能研究-中国博士学位论文全文数据库

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纳米金刚石薄膜及其辐射探测器的制备和性能研究

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【英文题名】	Research for Fabrication and Properties of Nano-crystalline Diamond Film and Radiation Detector
【作者】	沈沪江;
【导师】	夏义本; 王林军;
【学位授予单位】	上海大学;
【学科专业名称】	材料学
【学位年度】	2010
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	上海大学
【网络出版投稿时间】	2010-11-29
【关键词】	纳米金刚石薄膜; 辐射探测器; 热丝辅助化学气象沉积(HFCVD); 强磁场;
【英文关键词】	Nano- Crystalline Diamond Film; Radiation Detector; Hot Filament Chemical Vapor Deposition; High Magnetic Field;
【中文摘要】	金刚石薄膜以其优异的电、光、热和机械性能及高的抗辐照能力和物理化学稳定性等在微电子和光学领域得到了极大重视。纳米金刚石以其更光滑的表面、更低的摩擦系数和更优异的场发射性能,已成为金刚石薄膜研究领域的新热点。本文研究了纳米金刚石薄膜的沉积工艺和性能,研究了纳米金刚石薄膜辐射探测器的制备工艺及其探测性能,同时还分别研究了作为X射线掩膜材料和在强磁场条件下的纳米金刚石薄膜的生长工艺,以探索纳米金刚石薄膜在各种不同领域内的应用。首先采用热丝化学气相沉积法制备了纳米金刚石薄膜,表征了形貌结构和光学性能,确定了最佳生长参数,获得样品表面晶粒尺寸约为30nm,厚度为1000nm,近红外透过率大于50%。提出了一种快速生长高质量厚纳米金刚石膜的方法:先用高温生长,再用低温生长,以克服高温生长引起的孔洞问题。其次研究了纳米金刚石薄膜辐射探测器的制备工艺和探测性能。使用ANSYS软件对电极宽度不同的纳米金刚石薄膜辐射探测器的电场分布进行模拟,确定了电极的尺寸参数。设计制作了光刻掩膜版,通过光刻和直流溅射工艺制备出纳米金刚石薄膜辐射探测器。研究了晶粒尺寸为20nm～150nm、粗糙度为22nm～...
【英文摘要】	Diamond film is a kind of competitive material with its outstanding electrical, optical, thermal and mechanical properties as well as high anti-radioactive intensity and high physical and chemical stability. Compared with micro-crystalline diamond, Nano-Crystalline Diamond(NCD) is with more slippery surface, lower friction factor and better performance in field ejection, so that, it becomes the new hotpot in the research of diamond films. This essay focuses on the CVD NCD film. The fabrication and pr...
【更新日期】	2010-12-20

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