材料物理毕业论文--ecr等离子体与金刚石厚膜的表面作用机理研究.doc

摘 要
本文在武汉工程大学湖北省重点实验室自主设计的ECR等离子体装置上开展了等离子体参数的测量研究，并利用ECR等离子体对CVD金刚石膜进行了刻蚀，其开展的工作如下：
(1)对微波ECR等离子体装置进行了全面的认识和了解，该装置主要有六大部分组成：微波系统、磁场系统、水冷系统、真空系统、直流电源系统以及等离子体诊断系统。
(2) 利用离子灵敏探针（ISP）和双探针对ECR等离子体参数进行了测量及影响因素诊断分析。结果表明：在其他条件一定的情况下，随着磁场线圈电流的增加，磁场强度增强，从而使ECR等离子体离子温度不断上升。随着磁电加热功率的上升，离子温度和密度都有不同程度的增加，之后趋入饱和。位于等离子体轴向中心处时，随着径向半径的增大，其离子密度和温度变化无规律可循。
（3）采用电子回旋共振（ECR）等离子体对CVD金刚石膜的进行氧化刻蚀，在其他条件保持不变的情形下，通过控制D组磁场线圈电流的变化，研究和分析了其刻蚀效果。研究发现：在其它条件一定时，适当增加磁场线圈中的电流会提高金刚石膜的刻蚀速率，这归功于磁场强度增强后电子密度的提高，从而使流向金刚石膜的离子通量增加所致。ECR氧等离子体刻蚀有效地提高了金刚石膜机械抛光的效率，并获得了相对于直流等离子体刻蚀预处理更为平整的抛光表面。

目录
摘 要 II
Abstract III
第一章 绪论 1
1.1 ECR等离子体研究概况 1
1.2 ECR等离子体源系统构成 1
1.3 ECR等离子体参数诊断 4
1.4 ECR等离子体应用 5
1.5 金刚石膜的研究概况 6
1.6 金刚石膜的应用 8
1.7 金刚石膜的加工 10
1.8 本工作的目的和意义 14
第二章 ECR微波等离子体源的研制 16
2.1 引言 16
2.2 ECR微波等离子体源的整体设计 16
2.3 等离子室 17
2.4 真空系统 18
2.5 微波系统 19
2.6 磁场系统 20
2.7 等离子体诊断系统 21
第三章 ECR等离子体对CVD金刚石膜的刻蚀研究 24
3.1 引言 24
3.2 CVD金刚石膜的表征 24
3.3 实验部分 26
3.4 结果与讨论 28
第四章 论文总结与展望 35
4.1 论文总结 35
4.2 展望 35
致谢 36
参考文献 37