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常温下脉冲激光沉积立方氮化硼薄膜和金刚石的纳米成核热力学研究  
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【英文题名】 Study on Cubic Boron Nitride Films by Pulsed Laser Deposition at Normal Temperature and Nanothermodynamic Analysis of Diamond Nucleation
【作者】 张灿云;
【导师】 杨国伟;
【学位授予单位】 湘潭大学;
【学科专业名称】 凝聚态物理
【学位年度】 2003
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 湘潭大学
【网络出版投稿时间】 2004-04-02
【基金】 国家自然科学基金
【关键词】 脉冲激光沉积; 立方氮化硼; 爆炸结构氮化硼; 附加压强; 纳米热力学;
【英文关键词】 pulsed laser deposition; cubic boron nitride; explosive boron nitride; additional pressure; nanothermodynamics;
【中文摘要】 本文采用偏压辅助射频等离子体增强脉冲激光沉积(RF-PEPLD)方法在常温下(25℃)制备立方氮化硼(c-BN)薄膜，初步研究了薄膜沉积参数：激光能量密度、射频功率、基底负偏压和镀膜时间对立方氮化硼薄膜生长的影响，并分析了常温下用RF-PEPLD方法沉积立方氮化硼薄膜的形成过程和机理。利用高能脉冲激光(波长=532nm，频率=1赫兹，脉宽=10纳秒)在常温下轰击烧结的高纯六方氮化硼(h-BN)靶，在真空反应室中将BN薄膜沉积在单晶硅基底上。傅里叶转换红外吸收(FTIR)光谱仪、X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(STM)的测量结果显示，基底上的BN膜中立方相含量很高，且晶粒大小均匀、排列致密，晶形呈规则的四角和六角形。通过分析各个沉积参数在薄膜生长中的作用，证明三个沉积参数：激光能量密度、射频功率和基底负偏压是室温下生长立方氮化硼薄膜的关键因素，并在此基础上初步解释了立方氮化硼薄膜的形成过程及机理。在立方氮化硼的形成过程中，高能粒子对薄膜的轰击起着至关重要的作用。另外，在我们所制备的薄膜中还得到了氮化硼的另一高压相-爆炸结构氮化硼(E-BN)，并初步研究了其生长的热力学参数。目前金刚石的...
【英文摘要】 Cubic nitride boron (c-BN) films have been prepared at room temperature (25℃) by radio frequency plasma enhanced pulsed laser deposition (RF-PEPLD), assisted with substrate negative bias. In this paper, we primarily studied the effect of laser energy density, radio frequency power, substrate bias and depositing time on the growth of c-BN films, and analyzed the formation process and mechanism of c-BN films deposited by RF-PEPLD method at room temperature. The second harmonic produced ...

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