微波元件毕业论文

微波元件毕业论文

这方面的书还是很多的.专业的论文可以上中国期刊网,不知道你们学校有没有帐号.

以下有这关RF的书有:

射频与微波功率放大器设计

微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧，以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。这些方法提高了设计效率，缩短了设计周期。本书内容覆盖非线性电路设计方法、非线性主动设备建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗变换器、定向耦合器、高效率的功率放大器设计、宽带功率放大器及通信系统中的功率放大器设 ...

射频与微波通信电路――分析与设计（第二版）

微波地面通信的基础上，对所采用的射频和微波电路的设计进行了分析与讨论。 本书有两个特点：一是注重实用，书中涉及的内容很广，包括一些难懂的理论和复杂的数学推导，作者深入浅出地以少量的数学分析给出了一些重要的物理概念和数学公式，并且着重于分析如何把它们应用于电路设计；另一个特点是便于自学。书中包 ...

微波技术

微波技术的基本概念、基本理论和基本分析方法，并结合当今微波技术发展的需要，对微波电路的相关基础知识作了较全面的介绍。全书除绪论外共分8章，依次介绍了柱状导波系统中的电磁波及传输线理论、规则波导理论、微带及表面波波导、微波谐振器、微波网络理论基储微波滤波器及匹配电路、微波有源电路、微波铁氧体器件。? ...

微波技术与微波电路

微波技术的基本理论、基本概念及微波元器件、微波电路的工作原理及运用。上述专业的本科生或大专生在学院无本教材后，能对微波技术有比较系统的了解及具有一定的解决工程技术问题的能力。全书共分为10章，覆盖了微波技术主要方面的基本内容，它们是传输丝理论与技术、微波网络理论基储微波无源元器件、微波有源电路。在 ...

微波技术基础与应用

微波网络基础，以此作为全书的理论基矗其次讲解基本无源部件，如微波谐振器、功分器、耦合器、滤波器和微波铁氧体器件上等的原理和工程设计。对于微波有源电路的设计，以及主要微波系统和应用，书中也作了简明介绍。近年来微波技术中的一些新进展，如介质谐振器和开腔、YIG宽带电调谐、微波电路机辅设计，以及微波技术? ...

射频和微波混合电路――基础、材料和工艺

微波集成电路（MMIC）的持续发展相呼应，混合微波集成电路（HMIC）的新材料和新工艺也有了很大发展。本书首先对射频微波的基本概念作了简要介绍，比较了单片微波集成电路和混合微波集成电路的特点，讲述了作为射频微波基础元件的传输线和混合电路工艺的“波导”结构；然后从射频微波应用的角度对基础材料（导体、介质和 ...

微波与卫星通信

微波和卫星通信两方面的内容，共分七章。内容包括微波与卫星通信概述、信号的调制与解调、卫星通信中的多址技术、电波传播、编码与信号处理、微波与卫星线路噪声分析及线路参数计算。除此之外，还根据国际上以及我国在微波和卫星通信方面的现状与最新技术发展，介绍了SDH微波通信系统、卫星移动通信网和宽带IP卫星通信? ...

微波技术与天线（第2版）

微波技术与天线的基本理论与基础知识。在编写时力求去繁就简，深入浅出，这样既保持了知识结构的完整性，也为非电磁场专业的学生或其他人员学习微波技术与天线知识提供一条简捷的通道。全书共4章，第1章至第3章为微波技术部分，第4章为天线部分。主要内容有：长线理论、理想导波系统的一般理论分析、规则波导传输线、常 ...

微波工程（第三版）

微波电路和器件，第13章描述了几种微波系统，以便于读者了解前面讲述的各种微波电路和器件的应用及其对系统特性的影响。在基本理论方面，既介绍了经典的电磁场理论，又叙述了现代微波工程中常用的分布电路和网络分析方法。在微波电路和器件方面，除了介绍传统的线性微波电路及波导型器件外，为适应当前微波工程的需要， ...

微波工程（第三版）（英文版）

微波系统的第13章，因为这两章的内容介绍较为简单，且市面上有专箸论述。第1章至第4章介绍了电磁场的基本理论和电路理论，第5章至第11章利用相关的概念阐明了各种微波电路和器件。在基本理论方面，本书介绍了经典的电磁场理论，叙述了现代微波工程中常用的分布电路和网络分析方法。在微波电路和器件方面，增加了平面结? ...

射频与微波电子学

微波电子工程专业高年级和研究生的教材，授课两学期。 本书主要内容分五部分共21章。第一部分基础知识，包括科学和工程学的基本概念，电学和电子工程学中的基本概念，电路学数学基础，直流和低频电路的概念；第二部分波在网络中的传输，包括射频和微波的基本概念与应用，射频电子学的概念，波传播中的基本概念，二 ...

张克潜简介及详细资料

1933年2月7日张克潜出生于北京市。张克潜自幼喜爱科学和文学 。

1937年抗日战争爆发后，其父携黄河水利委员会图纸资料南迁。5岁的张克潜随祖母、母亲定居天津，先后就读于天津耀 *** 小、耀华中学(国中)和南开中学(高中)。张克潜的国小时代，国难深重，民不聊生，家庭经济陷入困境。目睹日寇对中国人民的 *** ，在他幼小的心灵里激发起爱国之情，六年级时与几位同学相约在教室内公开把污蔑中国人民抗日的几页历史教科书撕毁。

1950年，张克潜以第一名的成绩从南开中学毕业，考入清华大学电机工程系。

1952年夏，院系调整，转入新成立的清华大学无线电工程系。

1953年毕业，被分配在清华大学任助教，加入新成立的"电真空教研组"，在孟昭英教授指导下工作。

1953-1961年 清华大学无线电电子学系助教。

1957年初，张克潜被派赴成都电讯工程学院向苏联专家依·维·列别杰夫教授学习微波(当时习惯称超高频)技术和微波电子管。1957年秋回到清华大学，开始在清华大学无线电电子学系从事电磁场、微波技术和微波电真空器件的教学及微波管研究工作。

1962年晋升为讲师，同时担任电真空教研组主任。

1971年，随清华大学无线电电子学系大部分师生搬迁到四川清华大学绵阳分校。

1977年，全国恢复高考，同时开始招收研究生，秋季开学前，张克潜被派回北京迎接恢复高考后电真空专业的第一批新生，并参与研究生招生工作。

1979年春，清华大学绵阳分校全部搬迁回北京，清华大学恢复无线电电子学系。1979年，张克潜晋升为副教授，任副系主任，主管科学研究工作。

1983年被确定为博士生导师。1984年晋升为教授。1985~1993年，任清华大学电子工程系(原无线电电子学系)主任。

1981~1995年，任教育部世界银行大学发展项目专家组电子组组长。

1987~1989年，任国家高技术研究发展计画(863)信息技术领域首席科学家。

1980~2000年，任全国工科电子类物理电子与光电子技术专业教材编审委员会(1995年后改为全国电子信息类物理电子技术专业教学指导委员会)主任委员。

1957年1-7月 成都电讯工程学院进修教师。

1962-1966年 清华大学无线电电子学系讲师，教研组主任。

1966-1971年 清华大学无线电电子学系讲师。

1972-1978年 清华大学绵阳分校讲师，教研组主任。

1979-1984年 清华大学无线电电子学系副教授，教研组主任。

1984-2000年 清华大学电子工程系教授。

1981-1984年 清华大学无线电电子学系副系主任。

1985-1991年 清华大学电子工程系系主任。

1988-1992年 集成光电子学国家重点实验室主任。

1981-1995年 兼任教育部世界银行大学发展项目专家组电子组组长。

1987-1990年 兼任国家"863"计画信息技术领域首席科学家。

1980-1995年 兼任全国物理电子技术专业教材编审委员会主任委员。

1995-2000年 兼任全国物理电子技术专业教学指导委员会主任委员。

2000年至今 清华大学电子工程系退休返聘教授。

工作简历: 1953-1961 清华大学无线电电子学系 助教，1962-1978 清华大学无线电电子学系 讲师，1979-1984 清华大学无线电电子学系 副教授，1984- 清华大学电子工程系 教授，1985-1991 清华大学电子工程系 系主任，1988-1992 集成光电子学国家重点实验室 主任。

1980- 电子物理与器件教材编委会 主任委员 中国，

1980-1995 全国工科电子类物理电子与光电子技术专业教材编审委员会 主任委员

1981-1995 教育部世界银行项目专家委员会 电子组组长，

1985-中国电子学会会士(，高级会员) 中国，

1987-1990 国家高技术研究发展计画(863)信息技术领域 首席科学家 中国，

1995- 全国电子信息类物理电子技术专业数学指导委员会 主任委员。

1978年以后，张克潜为本科生开设专业基础课"电动力学"，

同时在总结多年教学和学术研究经验的基础上，开出了研究生学位课程"高等电动力学"。

微波声学显微镜研究

在张克潜指导下的研究组，从1980年起从事声学显微镜的研究。于1984年研制成300~700MHz透射式声学显微镜，解析度2μm，穿透能力不小于66μm。同时指导研究生发明了一种用于声学显微镜的新型换能-聚焦系统。1988年研制成500MHz反射式声学显微镜。1991~1993年研制成具有声显微图像计算机处理和存储功能的150MHz声学显微镜，在不透明样品的6mm深处具有10μm量级的解析度。该研究组迄今已研制成多种声学显微镜和无损检测装置，制作了十余台供国内外研究、生产部门使用，为材料科学和无损检测提供了一种有力的研究手段。在研究过程中张克潜与同事合作共发表学术论文12篇，获国家发明三等奖1项，国家教委科技进步一等奖1项。

静磁波器件、导波光学和集成光电子学研究

张克潜与研究组其他教师一起指导研究生在静磁波器件、导波光学、集成光电子学等方面开展研究，取得了多项研究成果，发表学术论文33篇。在他的领导下清华大学与吉林大学和中国科学院半导体研究所联合设立了"集成光电子学国家重点实验室"，为其后在清华大学开展集成光电子学研究打下了基础。张克潜任第一届实验室主任。该实验室在多次全国评比中始终处于前列。

手征介质波导研究

90年代，一种新型媒质材料或结构，手征媒质(Chiral Media)或称双各向同性(Biisotropic)和双各向异性(Bianisotropic)媒质受到科学界的注意。这种材料具有螺镟形分子结构，材料的电磁本构方程之间发生耦合，导致电磁波在其中传播时的模式、传播特性、偏振特性等方面呈现一些前所未有的特点。用手征材料制成的介质波导在微波或光电子器件的设计中将提供一种新的选择，有可能研制出新型的器件。张克潜敏锐地看到这种材料在电磁波领域的发展前景，指导了几届博士和硕士研究生，对平板形和圆柱形手征介质波导、手征铁氧体波导和手征电浆波导等进行了系统的研究。在克服了数学分析和实验研究的重重困难后，获得一批创新成果，在学术刊物上发表学术论文20 篇，其中14篇被科学索引(SCI)和工程索引(EI)着录。近年来手征材料和结构已成为微波和光波领域的热门课题。

在微波电子学、声学显微镜、光导波、静磁波以及手征介质波导等方面都有创新性的研究成果。

1978 千瓦级连续波注入式正交场放大管，

1965 周期磁场聚焦行波管，

1980- 参与 研制成多种光波导器件，

1979-1984 主持 研制成声学显微镜，

1961-1965 主持 研制成周期磁场聚焦宽频带行波管，

1958-1966 主持 研制大功率行波管，峰值功率达1兆瓦

著有《微波与光电子学中的电磁理论》专业书籍5部，论文30余篇

张克潜历年讲授本科生和研究生课程共7门。翻译科技书籍2部，编写专业教材和科技著作6部。

张克潜与同事合作先后翻译出版了《速调管》、《反射速调管》;编著出版了《微波电子学》、《微波技术》、《电磁场理论基础》、《微波与光导波技术》等教材，为同行师生广泛采用。

1992年后，张克潜与同事李德杰教授合作编著《微波与光电子学中的电磁理论》，于1994年底由电子工业出版社出版。该书被许多高校和研究所用作教材或参考书，1996年获工科电子类专业优秀教材一等奖，1997年获国家级教学成果二等奖，电子工业部科技进步一等奖，1998年获国家科技进步三等奖。之后又由作者将该书译成英文本"Electromagic Theory for Microwaves and Optoelectronics"，于1998年10月由德国Springer 出版社出版，在全世界发行。

2001年，《微波与光电子学中的电磁理论》被教育部确定为研究生教学用书，进行修订再版。修订的第二版于2001年5月由电子工业出版社出版。

2004年经电子工业出版社授权，中国台北五南图书出版公司出版了《微波与光电子学中的电磁理论》的繁体字版本。

发表科技论文85篇，其中被科学索引(SCI)和工程索引(EI)着录的20余篇。

1994 微波与光导波技术国防工业出版社

1988 微波技术清华大学出版社中国

1994 微波与光电子学中的电磁理论电子工业出版社 中国，

1988 电磁场原理中央广播电视大学出版社中国，

1986 微波电子学 电子工业出版社 中国

张克潜在清华大学执教50余年。从1956年秋季为清华电真空专业第一届学生讲授"电真空技术基础"起，从未间断课堂教学工作。1978年以前主讲微波技术、微波电子学和电磁场理论课，成为中国较早开设系列微波课程的教师之一。在此期间还应北京电子管厂、酒仙桥业余大学和电子部12所的邀请为青年技术人员讲授微波课程，其中在12所为具有大学本科学历的青年技术人员讲授的提高课"微波电子学选论"，成为后来研究生学位课程的基础。

该课在注重理论分析严谨性的同时给出清晰的物理概念，对电磁场与波的属性和各种形态作了广泛深入的论述，涉及套用在不同科技领域的场与波的问题，使学生的知识不仅限于研究课题的狭窄范围，而是能够融会贯通和举一反三。根据清华大学教学评估结果，学生对张克潜讲授的课程的评价是"知识丰富，重点突出，思路清晰，深入浅出，生动有趣"。每年学生的评分都达到或接近90分，处于清华大学理论课程所有参评教师得分的前列。

张克潜十分重视和擅长实验。毕业之初，在孟昭英教授指导下制作成实验室急需的10kW高频炉，在实验室用了多年。1956 年开始筹建微波电子学实验室，当时所需的各种微波元件和仪器在国内没有生产，进口渠道也尚未打通，只能自己制作。在孟昭英教授和常迵教授指导下，参考国外文献的简图设计，与车间工人、技师一起试验，陆续制成波导量测线、波导衰减器、波导阻抗调配器、速调管座、晶体检波座、同轴-波导转换、匹配负载、波长计等。利用这些微波元件，以及孟昭英教授从美国带回的和军械部仓库支援的微波器件组成了全套微波波导量测系统，于1957年开出了第一批微波实验。特别是自制高压脉冲调制器和水负载功率计，为学生开出脉冲磁控管实验，峰值功率达到几十千瓦。该实验室在当时是国内比较先进的微波实验室。张克潜和他所在的教研组在孟昭英教授倡导下形成了自己动手制作实验设备的传统。

张克潜除进行教学、研究工作外，还承担了清华大学电子工程系的教育行政工作和全国性电子信息学科的科技、教育规划和组织工作。

1962~1979年，张克潜在担任清华大学无线电系电真空教研组主任期间，提倡奋发有为的科学精神、团结协作的工作作风和"谦虚些、忠厚些、团结些"的做人原则，使所领导的教研组和研究小组成为良好的科学集体。60年代初，教师学生因营养不良，体质大大下降。在这种困难的条件下，大家还是以教育事业为重，以科学事业为乐，孜孜不倦地工作。

1980~1985年，张克潜任清华大学无线电电子学系副系主任，主管科研工作;1985~1993年，任清华大学电子工程系(原无线电电子学系)系主任。在此期间，他提出并领导全系在教学和研究中实现了3个转变，即从以分立元件电路为主到以大规模积体电路和集成系统为主的转变，从以模拟信号处理为主到以数位讯号处理为主的转变，从较低频率无线电波到微波和光波的转变，从而推动了系的现代化，包括教学内容的现代化，科研选题的现代化和教学、科研实验手段的现代化。他引用孔子的"近者悦，远者来"勉励全系师生，倡导形成献身科学、勇于创造的学术氛围和宽松的学术环境，吸引国内外有志学者来系工作。在工作作风上提倡从实际出发，他常对系内同事说:做某件事时，不要考虑怎样做能受表扬、当模范、升官，而是考虑这件事本身该怎么做。在张克潜任系主任的7年内，清华大学电子工程系得到了长足的发展。

1956年，国家制定12年科学规划，张克潜作为孟昭英和常迵教授的助手，参与电子学组的规划制定。其后，1958~1966年在胡汉泉所长领导下，参与全国微波真空电子器件的规划工作。

1981~1995年，任教育部世界银行大学发展项目专家组电子组组长的张克潜，利用世界银行贷款，通过招标，引进先进仪器设备，为全国电子和信息工程实验室的现代化建设作出了贡献。

1987~1989年，张克潜任国家高技术研究发展计画"863"信息技术领域首席科学家，领导智慧型计算机、信息获取与处理、光电子等3个专家组，进行周密调研，广泛听取意见，坚持先进性和公正性的原则，使"863"计画信息技术领域有了一个良好的起步。

1980~2000年，张克潜任全国工科电子类物理电子与光电子技术专业教材编审委员会(1995年后改为全国电子信息类物理电子技术专业教学指导委员会)主任委员，组织全国物理电子与光电子技术专业的教学计画修订和专业教材编写，满足了教学的需要，为全国物理电子与光电子技术专业的发展作出了贡献。

1992 新型反射式声显微镜 发明奖，三等 国家科委;

1992 智慧型化THSAM-5型150兆赫声显微镜 进步奖，一等 国家教委;

1989 在教育工作中成绩优异 优秀教师 北京市。

1959年获北京市先进工作者称号，

1989年获北京市优秀教师称号。

张克潜所领导、指导或参与的项目曾多次获奖。

1997 年获北京市普通高等学校教学成果一等奖;

1992年获国家教委科技进步一等奖和国家发明三等奖;

1996年获电子工业部优秀教材一等奖，

1997年获国家级教学成果奖二等奖，

1997年获电子工业部科技进步一等奖，

1998年获国家科技进步三等奖(科技著作)。

机械设计毕业设计开题报告

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　　超硬材料薄膜涂层研究进展及应用

　　摘要：CVD和PVD TiN，TiC，TiCN，TiAlN等硬质薄膜涂层材料已经在工具、模具、装饰等行业得到日益广泛的应用，但仍然不能满足许多难加工材料，如高硅铝合金，各种有色金属及其合金，工程塑料，非金属材料，陶瓷，复合材料(特别是金属基和陶瓷基复合材料)等加工要求。正是这种客观需求导致了诸如金刚石膜、立方氮化硼(c-BN)和碳氮膜(CNx)以及纳米复合膜等新型超硬薄膜材料的研究进展。本文对这些超硬材料薄膜的研究现状及工业化应用前景进行了简要的介绍和评述。
　　关键词：超硬材料薄膜；研究进展；工业化应用
　　1 超硬薄膜

　　超硬薄膜是指维氏硬度在40GPa以上的硬质薄膜。不久以前还只有金刚石膜和立方氮化硼(c-BN)薄膜能够达到这个标准，前者的硬度为50-100GPa(与晶体取向有关)，后者的硬度为50～80GPa。类金刚石膜(DLC)的硬度范围视制备方法和工艺不同可在10GPa～60GPa的宽广范围内变动。因此一些硬度很高的类金刚石膜(如采用真空磁过滤电弧离子镀技术制备的类金刚石膜(也叫Ta：C))也可归人超硬薄膜行列。近年来出现的碳氮膜(CNx)虽然没有像Cohen等预测的晶态β-C3N4那样超过金刚石的硬度，但已有的研究结果表明其硬度可达10GPa～50GPa，因此也归人超硬薄膜一类。上述几种超硬薄膜材料具有一个相同的特征，他们的禁带宽度都很大，都具有优秀的半导体性质，因此也叫做宽禁带半导体薄膜。SiC和GaN薄膜也是优秀的宽禁带半导体材料，但它们的硬度都低于40GPa，因此不属于超硬薄膜。

　　最近出现的一类超硬薄膜材料与上述宽禁带半导体薄膜完全不同，他们是由纳米厚度的普通的硬质薄膜组成的多层膜材料。尽管每一层薄膜的硬度都没有达到超硬的标准，但由它们组成的纳米复合多层膜却显示了超硬的特性。此外，由纳米晶粒复合的TiN／SiNx薄膜的硬度竟然高达105GPa，创纪录地达到了金刚石的硬度。

　　本文将就上述几种超硬薄膜材料一一进行简略介绍，并对其工业化应用前景进行评述。

　　2 金刚石膜

　　2．1金刚石膜的性质
　　金刚石膜从20世纪80年代初开始，一直受到世界各国的广泛重视，并曾于20世纪80年代中叶至90年代末形成了一个全球范围的研究热潮(Diamond fever)。这是因为金刚石除具有无与伦比的高硬度和高弹性模量之外，还具有极其优异的电学(电子学)、光学、热学、声学、电化学性能(见表1)和极佳的化学稳定性。大颗粒天然金刚石单晶(钻石)在自然界中十分稀少，价格极其昂贵。而采用高温高压方法人工合成的工业金刚石大都是粒度较小的粉末状的产品，只能用作磨料和工具(包括金刚石烧结体和聚晶金刚石(PCD)制品)。而采用化学气相沉积(CVD)方法制备的金刚石膜则提供了利用金刚石所有优异物理化学性能的可能性。经过20余年的努力，化学气相沉积金刚石膜已经在几乎所有的物理化学性质方面和最高质量的IIa型天然金刚石晶体(宝石级)相比美(见表1)。化学气相沉积金刚石膜的研究已经进人工业化应用阶段。

　　表 1 金刚石膜的性质
　　Table 1 Properties of chamond film

　　CVD 金刚石膜
　　天然金刚石

　　点阵常数 (Å)
　　3.567
　　3.567

　　密度 (g/cm3)
　　3.51
　　3.515

　　比热 Cp(J/mol,(at 300K))
　　6.195
　　6.195

　　弹性模量 (GPa)
　　910-1250
　　1220*

　　硬度 (GPa)
　　50-100
　　57-100*

　　纵波声速 (m/s)

　　18200

　　摩擦系数
　　0.05-0.15
　　0.05-0.15

　　热膨胀系数 (×10 -6 ℃ -1)
　　2.0
　　1.1***

　　热导率 (W/cm.k)
　　21
　　22*

　　禁带宽度 (eV)
　　5.45
　　5.45

　　电阻率 (Ω.cm)
　　1012-1016
　　1016

　　饱和电子速度 (×107cms-1)
　　2.7
　　2.7*

　　载流子迁移率 (cm2/Vs)

　　电子
　　1350-1500
　　2200**

　　空隙
　　480
　　1600*

　　击穿场强 (×105V/cm)

　　100

　　介电常数
　　5.6
　　5.5

　　光学吸收边 (□ m)

　　0.22

　　折射率 (10.6 □ m)
　　2.34-2.42
　　2.42

　　光学透过范围
　　从紫外直至远红外 ( 雷达波 )
　　从紫外直至远红外 ( 雷达波 )

　　微波介电损耗 (tan □)
　　＜ 0.0001

　　注:*在所有已知物质中占第一,**在所有物质中占第二,***与茵瓦(Invar)合金相当。

　　2．2金刚石膜的制备方法

　　化学气相沉积金刚石所依据的化学反应基于碳氢化合物(如甲烷)的裂解，如：
　　热高温、等离子体
　　CH4(g)一C(diamond)+2H2(g) (1)

　　实际的沉积过程非常复杂，至今尚未完全明了。但金刚石膜沉积至少需要两个必要的条件：(1)含碳气源的活化；(2)在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。除甲烷外，还可采用大量其它含碳物质作为沉积金刚石膜的前驱体，如脂肪族和芳香族碳氢化合物，乙醇，酮，以及固态聚合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)，以及卤素等等。

　　常用的沉积方法有四种：(1)热丝CVD；(2)微波等离子体CVD；(3)直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)；(4)燃烧火焰沉积。在这几种沉积方法中，改进的热丝CVD(EACVD)设备和工艺比较简单，稳定性较好，易于放大，比较适合于金刚石自支撑膜的工业化生产。但由于易受灯丝污染和气体活化温度较低的原因，不适合于极高质量金刚石膜(如光学级金刚石膜)的制备。微波等离子体CVD是一种无电极放电的等离子体增强化学气相沉积工艺，等离子体与沉积腔体没有接触，放电非常稳定，因此特别适合于高质量金刚石薄膜(涂层)的制备。微波等离子体CVD的缺点是沉积速率较低，设备昂贵，制备成本较高。采用高功率微波等离子体CVD系统(目前国外设备最高功率为75千瓦，国内为5千瓦)，也可实现金刚石膜大面积、高质量、高速沉积。但高功率设备价格极其昂贵(超过100万美元)，即使在国外愿意出此天价购买这种设备的人也不多。直流电弧等离子体喷射(DC Arc P1asma Jet)是一种金刚石膜高速沉积方法。由于电弧等离子体能够达到非常高的温度(4000K-6000K)。因此可提供比其它任何沉积方法都要高的原子氢浓度，使其成为一种金刚石膜高质量高速沉积工艺。特殊设计的高功率JET可以实现大面积极高质量(光学级)金刚石自支撑膜的高速沉积。我国在863计划"75”和"95”重大关键技术项目的支持下已经建立具有我国特色和独立知识产权的高功率De Are Plasma Jet金刚石膜沉积系统，并于1997年底在大面积光学级金刚石膜的制备技术方面取得了突破性进展。目前已接近国外先进水平。

　　2．3金刚石膜研究现状和工业化应用
　　20余年来，CVD金刚石膜研究已经取得了非常大的进展。金刚石膜的内在质量已经全面达到最高质量的天然IIa型金刚石单晶的水平(见表1)。在金刚石膜工具应用和热学应用(热沉)方面已经实现了，产业化，一些新型的金刚石膜高技术企业已经在国内外开始出现。光学(主要是军事光学)应用已经接近产业化应用水平。金刚石膜场发射和真空微电子器件、声表面波器件(SAW)、抗辐射电子器件(如SOD器件)、一些基于金刚石膜的探侧器和传感器和金刚石膜的电化学应用等已经接近实用化。由于大面积单晶异质外延一直没有取得实质性进展，n一型掺杂也依然不够理想，金刚石膜的高温半导体器件的研发受到严重障碍。但是，近年来采用大尺寸高温高压合成金刚石单晶衬底的金刚石同质外延技术取得了显著进展，已经达到了研制芯片级尺寸衬底的要求。金刚石高温半导体芯片即将问世。

　　鉴于篇幅限制，及本文关于超硬薄膜介绍的宗旨，下面将仅对金刚石膜的工具(摩擦磨损)应用进行简要介绍。

　　2．4金刚石膜工具和摩擦磨损应用
　　金刚石膜所具有的最高硬度、最高热导率、极低摩擦系数、很高的机械强度和良好化学稳定性的异性能组合(见表1)使其成为最理想的工具和工具涂层材料。
　　金刚石膜工具可分为金刚石厚膜工具和金刚石薄膜涂层工具。

　　2．4．1金刚石厚膜工具
　　金刚石厚膜工具采用无衬底金刚石白支撑膜(厚度一般为0．5mm～2mm)作为原材料。目前已经上市的产品有：金刚石厚膜焊接工具、金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜砂轮修整条、高精度金刚石膜轴承支架等等。

　　金刚石厚膜焊接工具的制作工艺为：金刚石自支撑膜沉积→激光切割→真空钎焊→高频焊接→精整。金刚石厚膜钎焊工具的使用性能远远优于PCD，可用于各种难加工材料，包括高硅铝合金和各种有色金属及合金、复合材料、陶瓷、工程塑料、玻璃和其它非金属材料等的高效、精密加工。采用金刚石厚膜工具车削加工的高硅铝合金表面光洁度可达V12以上，可代替昂贵的天然金刚石刀具进行“镜面加工"。金刚石膜拉丝模芯可用于拉制各种有色金属和不锈钢丝，由于金刚石膜是准各向同性的，因此在拉丝时模孔的磨损基本上是均匀的，不像天然金刚石拉丝模芯那样模孔的形状会由于非均匀磨损(各向异性所致)而发生畸变。金刚石膜修整条则广泛用于机械制造行业，用作精密磨削砂轮的修整，代替价格昂贵的天然金刚石修整条。这些产品已经在国内外市场上出现，但目前的规模还不大。其原因是：(1)还没有为广大用户所熟悉、了解；(2)面临其它产品(主要是PCD)的竞争；(3)虽然比天然金刚石产品便宜，但成本(包括金刚石自支撑膜的制备和加工成本)仍然较高，在和PCD竞争时的优势受到一定的限制。

　　高热导率(≥10W／em．K)金刚石自支撑膜可作为诸如高功率激光二极管阵列、高功率微波器件、MCMs(多芯片三维集成)技术的散热片(热沉)和功率半导体器件(Power ICs)的封装。在国外已有一定市场规模。

　　在国内，南京天地集团公司和北京人工晶体研究所合作在1997年前后率先成立了北京天地金刚石公司，生产和销售金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜修整条和金刚石厚膜焊接工具及其它一些金刚石膜产品。该公司大约在2000年左右渡过了盈亏平衡点，但目前的规模仍然不很大。国内其它一些单位，如北京科技大学、河北省科学院(北京科技大学的合作者)、吉林大学、核工业部九院、浙江大学、湖南大学等都具有生产金刚石厚膜工具产品的能力，其中有些单位正在国内市场上小批量销售其产品。

　　2．4．2金刚石薄膜涂层工具
　　金刚石薄膜涂层工具一般采用硬质合金工具作为衬底，金刚石膜涂层的厚度一般小于30lxm。金刚石薄膜涂层硬质合金工具的加工材料范围和金刚石厚膜工具完全相同，在切削高硅铝合金时一般均比未涂层硬质合金工具寿命提高lO～20倍左右。在切削复合材料等极难加工材料时寿命提高幅度更大。金刚石薄膜涂层工具的性能与PCD相当或略高于PCD，但制备成本比PCD低得多，且金刚石薄膜可以在几乎任意形状的工具衬底上沉积，PCD则只能制作简单形状的工具。金刚石薄膜涂层工具的另一大优点是可以大批量生产，因此成本很低，具有非常好的市场竞争能力。

　　金刚石薄膜涂层硬质合金工具研发的一大技术障碍是金刚石膜与硬质合金的结合力太差。这主要是由于作为硬质合金粘接剂的Co所引起。碳在Co中有很高的溶解度，因此金刚石在Co上形核孕育期很长，同时Co对于石墨的形成有明显的促进作用，因此金刚石是在表面上形成的石墨层上面形核和生长，导致金刚石膜和硬质合金衬底的结合力极差。在20世纪80年代和90年代无数研究者曾为此尝试了几乎一切可以想到的办法，今天，金刚石膜与硬质合金工具衬底结合力差的问题已经基本解决。尽管仍有继续提高的余地，但已经可以满足工业化应用的要求。在20世纪后期，国外出现了可以用于金刚石薄膜涂层工具大批量工业化生产的设备，一次可以沉积数百只硬质合金钻头或刀片，拉开了金刚石薄膜涂层工具产业化的序幕。一些专门从事金刚石膜涂层工具生产的公司在国外相继出现。

　　目前，金刚石薄膜涂层工具主要上市产品包括：金刚石膜涂层硬质合金车刀、铣刀、麻花钻头、端铣刀等等。从目前国外市场的销售情况来看，销售量最大的是端铣刀、钻头和铣刀。大量用于加工复合材料和汽车工业中广泛应用的大型石墨模具，以及其它难加工材料的加工。可转位金刚石膜涂层车刀的销售情况目前并不理想。这是因为可转位金刚石膜涂层刀片的市场主要是现代化汽车工业的数控加工中心，用于高硅铝合金活塞和轮毂等的自动化加工。这些全自动化的数控加工中心对刀具性能重复性的要求十分严格，目前的金刚石膜涂层工具暂时还不能满足要求，需要进一步解决产品检验和生产过程质量监控的技术。

　　目前国外金刚石膜涂层工具市场规模大约在数亿美元左右，仅仅一家只有20多人的小公司(美国SP3公司)，去年的销售额就达2千多万美元。

　　国内目前尚无金刚石膜涂层产品上市。国内不少单位，如北京科技大学、上海交大、广东有色院、胜利油田东营迪孚公司、吉林大学、北京天地金刚石公司等都在进行金刚石膜涂层硬质合金工具的研发，目前已在金刚石膜的结合力方面取得实质性进展。北京科技大学采用渗硼预处理工艺(已申请专利)成功地解决了金刚石膜的结合力问题，所研制的金刚石膜涂层车刀和铣刀在加工Si-12％AI合金时寿命可稳定提高20-30倍。并已成功研发出“强电流直流扩展电弧等离子体CVD"金刚石膜涂层设备(已申请专利)。该设备将通常金刚石膜沉积设备的平面沉积方式改为立体(空间)沉积，沉积空间区域很大，可容许金刚石膜涂层工具的工业化生产。该设备可保证在工具轴向提供很大的金刚石膜均匀沉积范围，因此特别适合于麻花钻头、端铣刀之类细长且形状复杂工具的沉积。目前已经解决这类工具金刚石膜沉积技术问题，所制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头在加工碳化硅增强铝金属基复合材料时寿命提高20倍以上。目前能够制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头最小直径为lmin。目前正在和国内知名设备制造厂商(北京长城钛金公司)合作研发工业化商品设备，生产能力为每次沉积硬质合金钻头(或刀片)300只以上，预计年内可投放国内外市场。
　　3 类金刚石膜(DLC)

　　类金刚石膜(DLC)是一大类在性质上和金刚石类似，具有8p2和sp3杂化的碳原子空间网络结构的非晶碳膜。依据制备方法和工艺的不同，DLC的性质可以在非常大的范围内变化，既有可能非常类似于金刚石，也有可能非常类似于石墨。其硬度、弹性模量、带隙宽度、光学透过特性、电阻率等等都可以依据需要进行“剪裁”。这一特性使DLC深受研究者和应用部门的欢迎。

　　DLC的制备方法很多，采用射频CVD、磁控溅射、激光淀积(PLD)、离子束溅射、真空磁过滤电弧离子镀、微波等离子体CVD、ECR(电子回旋共振)CVD等等都可以制备DLC。

　　DLC的类型也很多，通常意义上的DLC含有大量的氢，因此也叫a：C—H。但也可制备基本上不含氢的DLC，叫做a：c。采用高能激光束烧蚀石墨靶的方法获得的DLC具有很高的sp3含量，具有很高的硬度和较大的带隙宽度，曾被称为“非晶金刚石”(Amorphorie Diamond)膜。采用真空磁过滤电弧离子镀方法制备的DLC中sp3含量也很高，叫做Ta：C(Tetragonally Bonded Amorphous Carbon)。

　　DLC具有类似于金刚石的高硬度(10GPa-50GPa)、低摩擦系数(0．1一0．3)、可调的带隙宽度(1_2eV～3eV)、可调的电阻率和折射率、良好光学透过性(在厚度很小的情况下)、良好的化学惰性和生物相容性。且沉积温度很低(可在室温沉积)，可在许多金刚石膜难以沉积的衬底材料(包括钢铁)上沉积。因此应用范围相当广泛。典型的应用包括：高速钢、硬质合金等工具的硬质涂层、硬磁盘保护膜、磁头保护膜、高速精密零部件耐磨减摩涂层、红外光学元器件(透镜和窗口)的抗划伤、耐磨损保护膜、Ge透镜和窗口的增透膜、眼镜和手表表壳的抗擦伤、耐磨掼保护膜、人体植入材料的保护膜等等。

　　DLC在技术上已经成熟，在国外已经达到半工业化水平，形成具有一定规模的产业。深圳雷地公司在DLC的产业化应用方面走在国内前列。不少单位，如北京师范大学、中科院上海冶金所、北京科技大学、清华大学、广州有色院、四川大学等都正在进行或曾经进行过DLC的研究和应用开发工作。
　　DLC的主要缺点是：(1)内应力很大，因此厚度受到限制，一般只能达到lum～21um以下；(2)热稳定性较差，含氢的a：C-H薄膜中的氢在400℃左右就会逐渐逸出，sp2成分增加，sp3成分降低，在大约500℃以上就会转变为石墨。

　　5 碳氮膜

　　自从Cohen等人在20世纪90年代初预言在C-N体系中可能存在硬度可能超过金刚石的β-C>3N4相以后，立即就在全球范围内掀起了一股合成β-C3N4的研究狂潮。国内外的研究者争先恐后，企图第一个合成出纯相的β-C3N4晶体或晶态薄膜。但是，经过了十余年的努力，至今并无任何人达到上述目标。在绝大多数情况下，得到的都是一种非晶态的CNx薄膜，膜中N／C比与薄膜制备的方法和具体工艺有关。尽管没有得到Cohen等人所预测超过金刚石硬度的β-C3N4晶体，但已有的研究表明CNx薄膜的硬度可达15GPa-50GPa，可与DLC相比拟。同时CNx薄膜具有十分奇特的摩擦磨损特性。在空气中，cNx薄膜的摩擦因数为O.2-O.4，但在N2，CO2和真空中的摩擦因数为O.01-O.1。在N2气氛中的摩擦因数最小，为O．01，即使在大气环境中向实验区域吹氮气，也可将摩擦因数降至0.017。因此，CNx薄膜有望在摩擦磨损领域获得实际应用。除此之外。CNx薄膜在光学、热学和电子学方面也可能有很好的应用前景。

　　采用反应磁控溅射、离子束淀积、双离子束溅射、激光束淀积(PLD)、等离子体辅助CVD和离子注人等方法都可以制备出CNx薄膜。在绝大多数情况下，所制备薄膜都是非晶态的，N／C比最大为45％，也即CNx总是富碳的。与C-BN的情况类似，CNx薄膜的制备需要离子的轰击，薄膜中存在很大的内应力，需要进一步降低薄膜内应力，提高薄膜的结合力才能获得实际应用。至于是否真正能够获得硬度超过金刚石的B-C3N4，现在还不能作任何结论。

　　6 纳米复合膜和纳米复合多层膜

　　以纳米厚度薄膜交替沉积获得的纳米复合膜的硬度与每层薄膜的厚度(调制周期)有关，有可能高于每一种组成薄膜的硬度。例如，TiN的硬度为2l GPa，NbN的硬度仅为14GPa，但TiN／NbN纳米复合多层膜的硬度却为5lGPa。而TiYN／VN纳米复合多层膜的硬度竞高达78GPa，接近了金刚石的硬度。最近，纳米晶粒复合的TiN／SiNx薄膜材料的硬度达到了创记录的105GPa，可以说完全达到了金刚石的硬度。这一令人惊异的结果曾经过同一研究组的不同研究者和不同研究组的反复重复验证，证明无误。这可能是第一次获得硬度可与金刚石相比拟的超硬薄膜材料。其意义是显而易见的。

　　关于为何能够获得金刚石硬度的解释并无完全令人信服的定论。有人认为在纳米多层复合膜的情况下，纳米多层膜的界面有效地阻止了位错的滑移，使裂纹难以扩展，从而引起硬度的反常升高。而在纳米晶粒复合膜的情况下则可能是在TiN薄膜的纳米晶粒晶界和高度弥散分布的纳米共格SiNx粒子周围的应变场所引起的强化效应导致硬度的急剧升高。

　　无论上述的理论解释是否完全合理，这种纳米复合多层膜和纳米晶粒复合膜应用前景是十分明朗的。纳米复合多层膜不仅硬度很高，摩擦系数也较小，因此是理想的工具(模具)涂层材料。它们的出现向金刚石作为最硬的材料的地位提出了严峻的挑战。同时在经济性上也有十分明显的优势，因此具有非常好的市场前景。但是，由于还有一些技术问题没有得到解决，目前暂时还未在工业上得到广泛应用。

　　可以想见随着技术上的进一步成熟，这类材料可能迅速获得工业化应用。虽然钠米多层膜和钠米晶粒复合膜已经对金刚石硬度最高的地位提出了严峻的挑战，但就我所见，我认为它们不可能完全代替金刚石。金刚石膜是一种用途十分广泛的多功能材料，应用并不局限于超硬材料。且金刚石膜可以做成厚度很大(超过2mm)的自支撑膜，对于纳米复合多层膜和纳米复合膜来说，是无论如何也不可能的。

　　仅供参考，请自借鉴

　　希望对您有帮助

微波器件与微波元件的区别是什么？

微波器件
是指工作在微波波段（频率为300～300000兆赫）的器件，称为微波器件。微波器件按其功能可分为微波振荡器（微波源）、功率放大器、混频器、检波器、微波天线、微波传输线等。通过电路设计，可将这些器件组合成各种有特定功能的微波电路，例如，利用这些器件组装成发射机、接收机、天线系统、显示器等，用于雷达、电子战系统和通信系统等电子装备。
微波元件：能控制导行电磁波的模式、极化方向、幅值、相位及频率等的无源装置。

求一篇论文，电磁波在隐形技术中的应用

电磁波隐身技术的发展黄志洵
【摘要】：论述了“对电磁波隐身”这一研究领域的由来和发展，指出它必将对雷达技术引起一场革命。对于作战用飞行器，本文以美国隐形飞机F—117为例，详细分析了其隐身原理和设计思想。并指出，对飞行器的有关水平宜用两个技术指标加以描绘，即“迎头散射截面平均值”（σa）和“侧向散射截面平均值”（σb）。讨论了吸波材料的作用和应用方法。指出了近年来理论工作的某些动向；特别讨论了导波理论研究对RCS计算（以及降低RCS值）的意义。
【关键词】： 雷达散射截面 雷达吸波材料 隐形飞机 飞行器可发现距离 加衬波导
【分类号】：O441.4
【DOI】：CNKI:SUN:BJGB.0.1996-01-002
【正文快照】：
电磁波隐身技术的发展黄志洵（广播电视传输系）〔摘要〕论述了“对电磁波隐身”这一研究领域的由来和发展，指出它必将对雷达技术引起一场革命。对于作战用飞行器，本文以美国隐形飞机F—117为例，详细分析了其隐身原理和设计思想。并指出，对飞行器的有关水平宜用两个
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