泡沫铜表面改性对化学气相沉积高质量泡沫金刚石的影响

• 作者: 于杨磊 包胜友 叶文涛 周科朝 安俊杰 尹登峰 张龙 李崧博 马莉 魏秋平
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 泡沫铜 过渡层 界面结合 热丝化学气相沉积 泡沫金刚石 热扩散
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 表面功能化
• 页码范围: 97-105
• 页数: 9页
• 分类号: TB43
• 字数: 5356字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.03.012

摘要

目的 选择合适的过渡层材料改善三维连通泡沫铜衬底与金刚石之间的结合性,制备出三维连通结构的泡沫金刚石.方法 选择三维连通的泡沫铜作为衬底,使用磁控溅射技术在其表面沉积Ti、Cr过渡层,然后通过热丝化学气相沉积技术(HFCVD)在表面改性后的泡沫铜衬底上沉积金刚石涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、拉曼光谱仪及红外热成像仪等仪器,对样品的表面/截面形貌、成分结构及热扩散性能进行检测与分析.结果 经过Ti、Cr过渡层改性后,泡沫铜表面均能沉积出连续致密的高质量金刚石涂层,在相同的CVD沉积参数下,Cr过渡层泡沫金刚石(Cu-Cr/Dia)的晶粒尺寸更大(～5μm),晶粒质量更高,且膜层厚度大于Ti过渡层泡沫金刚石(Cu-Ti/Dia),Cu-Ti/Dia与铜衬底的结合性要优于Cu-Cr/Dia.Cu-Cr/Dia和Cu-Ti/Dia的热扩散性能均优于泡沫铜,其中Cu-Cr/Dia的热扩散能力略高于Cu-Ti/Dia.结论 镀覆Ti、Cr过渡层有效增强了金刚石与泡沫铜衬底之间的界面结合,成功制备了三维连通结构的泡沫金刚石.