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所以,有了化学学科等级的加成,陈舟疯狂的汲取着相关的化学知识。
和学数学物理不同的是,陈舟不打算用同样的方法去学化学和生物。
化学和生物这两门更偏向于实验和应用的学科,陈舟打算从实验和应用入手。
借助学科等级的加成,以高效的学习,从实验和应用中去找未知。
再通过查资料去弥补那个未知。
这样虽然没有数学和物理学的系统,但是效率却很高。
而且很适用于现在的陈舟。
把HFCVD法的文献看了三篇后,陈舟觉得大致的思路都差不多,便不再这个方法再做纠缠。
转而,他开始看下一种方法,燃烧火焰沉积法(Flame Deposition)。
这种方法最早也是由日国学者提出的,只不过是在大西洋彼岸实验室得到证实的。
这种方法主要就是将碳源气和氧气混合,在大气中燃烧。
燃烧的火焰分三个区,除了内焰和外焰外,还有一层还原焰。
将衬底放置在火焰的还原焰区域,生成金刚石。
这种方法的关键就是乙炔和氧气的混合比例R。
只有在R=0。7~1。0区域时,才能生长成金刚石。
其他区域都不利于金刚石的生长。
“R=0。97~1。0。”
陈舟微微皱眉看着写下的这个区间。
他从文献中看到,当R=0。97~1。0时,这种方法可以制备出透明的光学级金刚石薄膜。
习惯性的拿笔点了点草稿纸,陈舟暂时略过了这条信息,继续往下看文献。
【这种方法的优点是设备简单、成本低,能在大气中合成金刚石,生长速度快(60~150um/h),有利于大面积和复杂形状样品表面上金刚石的沉积。】
【其缺点是:沉积的金刚石薄膜具有不均匀的微观结构,薄膜常含非金刚石碳等不纯物,由于火焰的热梯度,易使衬底发生弯曲变形,并在薄膜中产生较大的热应力。】
“优缺点很明显的一种方法。”陈舟点评道。
第二百四十六章 如果有这一半的速度,再加上这质量……
到晚上十点半左右,陈舟把张一凡送出了房间。
张一凡得抓紧时间赶回学校了,据他所说,他们的宿管阿姨简直不要太凶。
如果被锁在门外,写检讨都是轻的。
搞不好还要被通报批评呢。
见他说的这么严重,陈舟自然也不敢耽误他的时间。
只是他很奇怪,宿管阿姨不都是和蔼可亲的吗?
要是晚归,不都是赶紧让你进来,生怕耽误你休息的吗?
帮张一凡喊了辆出租车,看着他上车,陈舟才再次回到房间。
一回去,就看到沈靖打了个哈欠。
陈舟不禁笑了笑,今天起得其实挺早的,而且在高铁上并没有补觉,这会这个点,确实有点犯困了。
“学长,先回去休息吧,明天四十三所的实验也要正式开始了。”
“没事,我再整理两篇。”沈靖说完,又打了个哈欠。
他是真的有点困了,如果按照一天的活动时间来算的话,那他已经连续近16个小时没有休息了。
“好啦,这事不急在一时,明天再弄。”陈舟说着过去帮沈靖关了电脑,督促他赶紧去睡觉。
沈靖看了陈舟一眼,把东西收拾好,朝自己房间走去。
临出门时,他突然停下脚步,转头问陈舟:“你该不会熬夜看文献吧?”
陈舟轻声笑道:“不至于,我再看一会就睡了。”
沈靖将信将疑的离开了,但回到房间后他觉得不对,这小子的一会到底是个什么概念呢?
想了一会,沈靖把电脑重新打开了。
工作,具有专注力的工作,将抵消那股疲惫的困意!
给自己打了个气,沈靖便开始继续了。
陈舟这边,等沈靖离开后,便坐回桌子前,继续看文献。
还剩两个,直流电弧等离子喷射CVD法和微波等离子体CVD法。
直流电弧等离子喷射CVD法,也叫DAPCVD法。
这是一种放电区内隐的直流电弧等离子体沉积法。
这种方法的优点就是,有极快的沉积速度。
是极快,不是一般的快!
在上世纪90年代的时候,就有实验室利用阴阳极呈直角的反应器实现了930m/h的高速生长。
这可是930m/h,不是930μm/h!
而且,就算是930μm/h,那也是远高于现在四十三所制备金刚石薄膜的40μm/h的。
更不要说930m/h了。
相比之下,一个的速度就是火箭,另一个则是自行车。
或许连自行车都算不上。
也是因为这种告诉生长的速率,这种方法一度成为热点方法。
制备工艺的话,也并不复杂。
主要就是在杆状阴极和环形阳极之间施加直流电压,当气体通过时引发电弧,加热气体,高温膨胀的气体从阳极嘴高速喷出,形成等离子体射流。
引弧的气体通常是氩气,等形成等离子体射流后,通入反应气体甲烷和氢气,甲烷和氢气被离化,并达到水冷沉积台的衬底,在衬底上成核、生长金刚石薄膜。
而且这种方法制备金刚石薄膜,不禁速度快,而且质量高,还无电磁污染。
但是,由于喷射等离子体的速度场合温度场不均匀,使其沉积范围内膜厚不均,会呈梯形分布。
在沉积速度过快时,膜的表面不平整,就会大大降低膜的致密度。
看到这,陈舟古怪的笑了笑:“看来,太快了也不好……”
但是整体来说,这种方法还是很有研究潜力的。
陈舟在草稿纸上做着记录,并把自己的想法记在一旁。
把DAPCVD法的相关文献看完后,陈舟右手滑动鼠标,点开了一个新的PDF文件。
最后一个制备方法。
微波等离子体CVD法,也就是MPCVD法。
是四十三所所采用的的方法。
也是陈舟查这么文献的目的。
和DAPCVD法被报道的时间,仅相隔一年。
这也是目前用于沉积金刚石薄膜最为广泛的方法。
这种方法最先是通过一种轴向的天线耦合器,将2~5W的矩形微波进行导转换,在大气压下形成等离子体。
而高压等离子体就会由耦合器的“针孔”处喷射到水冷的样品台上,继而形成金刚石薄膜。
和DAPCVD法使用的气源相同,主要是氩气,反应气体是甲烷和氢气。
现如今,这种方法已经形成了多种形式。
不过不管是按真空室的形成来分的石英管式、石英钟罩式和带有微波窗的金属腔体式,还是按微波与等离子体的耦合方式来分的表面波耦合式、直接耦合式和天线耦合式。
它们的沉积速率,都是和微波功率有关的。
举个例子,用5kW微波功率的MPCVD法,可以以10μm/h的速率沉积工具级金刚石薄膜,以8μm/h的速率沉积热沉级金刚石薄膜,以3μm/h的速率沉积光学级金刚石薄膜。
而用10kW微波功率的时候,他的沉积速率可以达到25μm/h。
也就是说,通过增大微波功率,可以提高金刚石薄膜的沉积速率。
除此之外,金刚石薄膜的沉积速率还和气体压力有关。
在高微波功率,高的甲烷与氢气体积流量比,160Torr气体压力下,可以制备出150μm/h的多晶金刚石薄膜。
如果在同等条件下,将压力提高至310Torr下,可以制备出165μm/h的单晶金刚石薄膜。
“气体压力……”
“微波功率……”
陈舟在草稿纸上写下这两个词汇。
拿笔点了两下,随手便划了两个圈。
这是重点。
放下笔,陈舟滑动鼠标,继续看文献的内容。
MPCVD法之所以会成为最广泛的方法,是因为这种方法比DAPCVD法制备的金刚石薄膜质量更好。
很好的解决了膜的致密度不高的问题同时,还可以产生大体积的金刚石薄膜。
此外,这种方法还能在曲面或者复杂表面上进行金刚石薄膜的沉积。
而且MPCVD法无内部电极,可以避免电极放电污染和电极腐蚀。
可以说是满足了制备高质量金刚石薄膜的条件。
但是,就像四十三所实验室的装置一样,MPCVD法的沉积速率是硬伤。
看完了这篇详细介绍MPCVD法的文献后,陈舟不禁想到。
“如果有DAPCVD法一半的速度,再加上MPCVD法的制备质量,那这事不就成了吗?”
第二百四十七章 这是第10组
提出一个想法是容易的,但把这个想法变为现实,却是异常困难的。
电脑上,打开的全是DAPCVD法和MPCVD法的相关文献。
电脑前,陈舟拿着笔,在草稿纸上奋笔疾书。
两种方法的差异性,两种方法的优缺点,两种方法各自的制约条件,两种方法可能存在的相融性……
陈舟全部一一列举了出来。
“除了微波功率和气体压力,衬底的温度不均匀,也会影响金刚石薄膜的沉积速率,而且会使得薄膜的质量变差……”
“过快的沉积速率,同样会影响金刚石薄膜的均匀性,导致膜的质量变差……”
陈舟的脑海中不断闪过影响沉积速率和薄膜质量的因素。
看了一眼草稿纸上自己写的内容,陈舟喃喃道:“矛盾……”
没错。
金刚石薄膜的沉积速率与薄膜的质量是存在矛盾关系的。
快速沉积的金刚石薄膜的沉积面积,是被限制在几毫米之间的。
这就导致了均匀性较差,薄膜的质量不高。
“算了,时候不早了,还是先睡觉吧……”
轻轻放下笔,陈舟关了电脑,起身去洗漱了。
走到一半,他突然想起来一件事。
“完蛋了,完蛋了……这下死定了……”
陈舟嘴里嘟囔着,快步跑到桌子边,拿起手机看了一眼。
杨依依没发消息来。
陈舟还以为自己看错了,又确认了一下。
杨依依确实没有发一条消息过来……
陈舟看了眼时间,已经一点了。
想了想,他打开聊天界面,开始给杨依依发消息:
【依依,对不起啊,今天真的是忙过头了,晚上还让一凡帮忙整理资料呢,很抱歉忘记给你发消息了。】
【在庐州待的时间可能比我的预期要长一些,我会尽快解决事情,回燕大的。】
【依依,晚安。】
看着发过去的消息,陈舟微微扯动嘴角:“也不知道这样晚来的解释有没有用?”
这次确实是他忘记了。
在来之前,杨依依就强调了,到地方安顿好之后,给她打个视频电话。
结果这是安顿好了,可已经半夜一点了……
就在陈舟纠结的时候,手机响了。
杨依依发过来了视频通话邀请。
陈舟微微有些惊讶,但立马按下了接听。
手机上,出现了杨依依的画面。
杨依依那边,宿舍已经熄灯了,她躺在床上,借着台灯的光在照亮。
看杨依依戴着耳机等着自己的模样,陈舟微微有些动容。
这丫头,怕不是一直在等着自己吧?
陈舟刚要说话,杨依依已经压低声音,先说道:“刚忙好吗?是不是还没洗澡?”
陈舟点点头:“一直在整理课题资料,刚打算去洗澡……”
杨依依看着陈舟,眼神温柔的说道:“你呀,一忙起来就不知道时间了,我本来以为你今天才去,最起码今晚不会陷入课题中去的,结果你一去,就自己揽了个课题……”
陈舟微微一怔,旋即看了一眼被静音的聊天群。
这个张一凡,把金刚石薄膜制备工艺的事,在他们的聊天群里说了……
想了想,陈舟轻声笑道:“都是一整个课题的,不算揽。”
杨依依没有说话,就这么看着陈舟。
陈舟一时也不知道说什么好了。
说起来,不算寒暑假的话,这还是两人第一次分开。
过了一会,杨依依嘟了嘟嘴,旋即说道:“行吧,你想去改变制备工艺,那就去做,我相信你可以做到。但是现在你得去洗澡睡觉了,要好好休息,才能攻克难题!”
听到杨依依的话,陈舟笑了笑,使劲点了点头:“嗯,我知道了,你快点睡觉吧。”
杨依依尽量把声音再压低:“我等你洗好澡一起睡,我先把台灯关了,我怕吵到李静她们。”
陈舟:“那我快去快回,你等我一下。”
杨依依:“好。”
陈舟把手机放在一旁,快步走进卫生间,开始洗漱。
男生洗澡有一个特点,那就是快!
莲蓬头打湿头发和身上,洗发水抹头上,沐浴露抹身子,两手搓动,搞定!
至于洗面奶之类的,陈舟倒是从未用过。
毕竟,像他这么帅的人,一般都不用这玩意。
擦干头发和身子,再刷个牙,前后五分钟,陈舟便搞定了�