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| 1 | 化学气相沉积(CVD)金刚石研究现状和发展趋势显示文摘化学气相沉积(CVD)技术的发展使得金刚石优异的综合性能得以充分发挥,在诸多领域获得应用,并有可能实现跨越式的发展。色心使得金刚石量子加速器初步显示了巨大可行性,包括紫外激光写入窗口等诸多应用场景将金刚石的光、电、热和力学综合优势发挥到了极致,超宽禁带金刚石半导体应用将很快实现,金刚石的散热应用也在不断拓展。本文在总结CVD金刚石的制备方法和性能特点的基础上,根据金刚石的本征特点和应用领域,将其分为量子级、电子级、光学级、热学级和力学级五类,对各类金刚石的研究和应用状况进行了详细阐述,进一步明晰CVD金刚石目前的发展状态,对研判其未来发展趋势有重要意义。 | 李成明 任飞桐 邵思武 牟恋希 张钦睿 何健 郑宇亭 刘金龙 魏俊俊 陈良贤 吕反修 | 2022 | 人工晶体学报2022，51，5： | 10 |
| 2 | 金刚石探测器材料研制与中子探测性能研究显示文摘核技术领域快中子监测需要探测器具有耐辐照、快响应和耐高温等特点。相比于其它探测器,金刚石探测器具有体积小、抗辐照能力强、时间响应快等优点,目前国内市场上成熟的探测器产品均采用国外的探测器级金刚石材料。本文基于市售的高温高压单晶晶种,采用氧原子等离子体净化实现杂质并入的控制,获得了低杂质含量的高质量单晶金刚石。金刚石经封装后应用于中国散裂中子源进行中子监测试验,实现了对中子脉冲的能量监测。探测器的中子飞行时间谱显示出明显的脉冲分辨,由于C-12原子核与高能中子高的散射截面,在飞行时间谱上产生了对应的共振峰结构,且中子飞行时间谱显示出较高的可靠性,受探测器波动的影响较小,表明当前的金刚石探测器能够满足快中子束流监测的需求。 | 刘金龙 朱肖华 郭彦召 邵思武 胡婷婷 修青磊 孙志嘉 朱志甫 陈良贤 魏俊俊 李成明 | 2021 | 真空电子技术2021，34，5： | 4 |
| 3 | 纳米金刚石浆体3D打印机单螺杆挤出装置的优化及分析显示文摘针对纳米金刚石薄膜在光学、电学和医学等方面的广泛应用,设计了一款新型单螺杆挤出型3D打印机,用于制备纳米金刚石薄膜。为了保证纳米金刚石浆体流速和提升打印质量,首先利用Polyflow软件仿真3种不同的单螺杆挤出装置。对比分析了挤出过程中的压力场、剪切速率场以及速度场。结果表明在相同转速下,恒定螺距的最大建压能力为3.571×10^(7)Pa,局部剪切速率最高为10 m/s,且轴向速度较为稳定,说明恒定螺距单螺杆能够提升浆体在输送过程的有效停留时间及混合度;然后使用最小二乘法对恒定螺距的螺杆转速与螺杆挤出口平均流速进行数据拟合,得到转速与挤出口平均流速的数学方程为y=0.00185x+0.000131,表明恒定螺距螺杆挤出装置的转速能够规律性地调节挤出口平均流速;最后通过恒定螺距螺杆挤出装置进行打印验证。实验结果表明,该挤出装置在满足打印效率以及精度的前提下,成功制备了纳米金刚石薄膜。 | 张秀霞 李晓英 魏舒怡 储金全 | 2023 | 现代制造工程2023，，3： | 2 |
| 4 | CVD人造金刚石核辐射探测器研究进展显示文摘金刚石探测器具有体积小、抗辐照能力强、时间响应快等优点,在核辐射领域应用优势显著。早期金刚石核辐射探测器均采用天然金刚石材料,化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)金刚石人工合成技术的进步,极大地促进了金刚石核辐射探测器的发展与应用。本文从CVD人造金刚石材料入手,分析了制约金刚石探测器性能的杂质与缺陷、CVD金刚石的合成工艺、探测器级金刚石中杂质与缺陷的表征方法,并基于载流子迁移率与寿命乘积、探测器的电荷收集效率等性能指标,总结了CVD金刚石中的杂质与缺陷对探测器性能的影响规律,介绍了国外金刚石核辐射探测器的应用现状并展望了国内金刚石核辐射探测器的发展前景。 | 牟恋希 曾翰森 朱肖华 屠菊萍 刘金龙 陈良贤 魏俊俊 李成明 欧阳晓平 | 2022 | 人工晶体学报2022，51，5： | 2 |
| 5 | 高纯低位错密度单晶金刚石的制备与表征显示文摘金刚石以高导热率、强抗辐射性、高的电子迁移率等优异性能,成为辐射探测器最合适的材料之一。探测器级的金刚石要求具有极低的杂质含量及位错密度等,然而实际过程中同时实现杂质和位错的控制十分困难。本研究采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,通过前期的参数优化,在最佳生长温度780℃、最佳甲烷浓度5%条件下,在两个高质量高温高压(HPHT)金刚石衬底样品上进行了MPCVD金刚石生长,并对衬底和生长层的氮杂质含量与缺陷结构进行了综合表征与分析。电子顺磁共振谱结果表明,相比两个HPHT衬底样品的氮杂质原子百分数分别为7.1×10^(-6)%和4.04×10^(-6)%,MPCVD生长层的氮杂质原子百分数明显减少,分别为2.1×10^(-7)%和5×10^(-8)%。由X射线摇摆曲线和白光形貌术测试结果发现,尽管MPCVD生长过程中引入了部分位错,使生长层应力增加,畸变区域较多,但总体位错与高质量衬底为同一数量级。本研究制备的高纯单晶金刚石有望应用于核辐射探测及半导体领域。 | 胡婷婷 牟恋希 王鹏 屠菊萍 刘金龙 陈良贤 张建军 欧阳晓平 李成明 | 2023 | 人工晶体学报2023，52，11： | 0 |
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