Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet: Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmistä ja karakterisoinnista

Juha-Pekka Hirvonen

Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet: Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmistä ja karakterisoinnista

Juha-Pekka Hirvonen (Editor)

VTT Technical Research Centre of Finland

Research output: Book/Report › Report

Abstract

Timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin kohdistuva tutkimus on kasvanut voimakkaasti koko 80-luvun. Tämä johtuu pääasiassa siitä, enä 70-luvulla onnistuttiin Neuvostoliitossa valmistamaan timanttipinnoitteita matalassa paineessa kemiallista kaasufaasipinnoitus- (CVD) -menetelmää käyttäen. Koska timantilla on monia äärimmäisiä materiaaliominaisuuksia, liittyy näiden pinnoitteiden sovelluksiin suuria kaupallisia odotuksia. Tribologia ja puolijohdeteollisuus ovat osoittaneet suurinta mielenkiintoa. Tämän hetken tietojen mukaan on esimerkiksi Yhdysvalloissa valmistettu yli yhden millimetrin paksuja timanttipinnoitteita CVD-menetelmällä työkalujen pinnalle. Puolijohdeteollisuudessa puolestaan odotetaan timanttikalvoilla olevan erinomaisia ominaisuuksia sekä aktiivisina että passiivisina mikroelektroniikan osina. Suurpainemenetelmä on toinen tapa erityisesti paksujen timanttipinnoitteiden valmistamiseksi. Tässä menetelmässä sintrataan timanttikerros työkalun pinnalle timanttifaasille stabiileissa olosuhteissa, tyypillisesti 6 GPa:n paineessa ja 1500 oC:n lämpötilassa. Myös näiden pinnoitteiden suurimpana käyttökohteena ovat tribologiset sovellukset. Vaikka timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden sovellusten etsiminen onkin tällä hetkellä voimakasta, liittyy esimerkiksi pinnoitteiden kasvatukseen ja karakterisointiin myös lukuisia tieteellisiä haasteita. Tämä pitää paikkansa erityisesti matalapainetekniikan tapauksessa. Tutkimuslaitoksissa ympäri maailmaa onkin perustettu ryhmiä, joissa eri alojen kuten fysiikan, kemian ja materiaalitieteen edustajat yrittävät yhdessä ratkaista timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin liittyviä ongelmia. Kuluva vuosikymmen tulleekin näkemään lukuisia läpimurtoja tällä mielenkiintoisella tutkimusalueella.

Original language	Finnish
Place of Publication	Espoo
Publisher	VTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages	80
ISBN (Print)	951-38-4026-3
Publication status	Published - 1991
MoE publication type	Not Eligible

Publication series

Series	Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number	1293
ISSN	0358-5085

Keywords

diamonds
coatings
analyzing
chemical vapor deposition
sintering
tribology
semiconductors (materials)
microelectronics
tools

Timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden analysointi ja karakterisointi
Likonen, J., 1991, Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet: Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmistä ja karakterisoinnista. Hirvonen, J.-P. (ed.). Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, p. 34-50 (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, Vol. 1293).
Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Chapter or book article › Professional

Cite this

@book{c0140663f59246e68df7f64ca770ef97,

title = "Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet: Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmist{\"a} ja karakterisoinnista",

abstract = "Timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin kohdistuva tutkimus on kasvanut voimakkaasti koko 80-luvun. T{\"a}m{\"a} johtuu p{\"a}{\"a}asiassa siit{\"a}, en{\"a} 70-luvulla onnistuttiin Neuvostoliitossa valmistamaan timanttipinnoitteita matalassa paineessa kemiallista kaasufaasipinnoitus- (CVD) -menetelm{\"a}{\"a} k{\"a}ytt{\"a}en. Koska timantilla on monia {\"a}{\"a}rimm{\"a}isi{\"a} materiaaliominaisuuksia, liittyy n{\"a}iden pinnoitteiden sovelluksiin suuria kaupallisia odotuksia. Tribologia ja puolijohdeteollisuus ovat osoittaneet suurinta mielenkiintoa. T{\"a}m{\"a}n hetken tietojen mukaan on esimerkiksi Yhdysvalloissa valmistettu yli yhden millimetrin paksuja timanttipinnoitteita CVD-menetelm{\"a}ll{\"a} ty{\"o}kalujen pinnalle. Puolijohdeteollisuudessa puolestaan odotetaan timanttikalvoilla olevan erinomaisia ominaisuuksia sek{\"a} aktiivisina ett{\"a} passiivisina mikroelektroniikan osina. Suurpainemenetelm{\"a} on toinen tapa erityisesti paksujen timanttipinnoitteiden valmistamiseksi. T{\"a}ss{\"a} menetelm{\"a}ss{\"a} sintrataan timanttikerros ty{\"o}kalun pinnalle timanttifaasille stabiileissa olosuhteissa, tyypillisesti 6 GPa:n paineessa ja 1500 oC:n l{\"a}mp{\"o}tilassa. My{\"o}s n{\"a}iden pinnoitteiden suurimpana k{\"a}ytt{\"o}kohteena ovat tribologiset sovellukset. Vaikka timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden sovellusten etsiminen onkin t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} voimakasta, liittyy esimerkiksi pinnoitteiden kasvatukseen ja karakterisointiin my{\"o}s lukuisia tieteellisi{\"a} haasteita. T{\"a}m{\"a} pit{\"a}{\"a} paikkansa erityisesti matalapainetekniikan tapauksessa. Tutkimuslaitoksissa ymp{\"a}ri maailmaa onkin perustettu ryhmi{\"a}, joissa eri alojen kuten fysiikan, kemian ja materiaalitieteen edustajat yritt{\"a}v{\"a}t yhdess{\"a} ratkaista timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin liittyvi{\"a} ongelmia. Kuluva vuosikymmen tulleekin n{\"a}kem{\"a}{\"a}n lukuisia l{\"a}pimurtoja t{\"a}ll{\"a} mielenkiintoisella tutkimusalueella.",

keywords = "diamonds, coatings, analyzing, chemical vapor deposition, sintering, tribology, semiconductors (materials), microelectronics, tools",

editor = "Juha-Pekka Hirvonen",

year = "1991",

language = "Finnish",

isbn = "951-38-4026-3",

series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",

publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",

number = "1293",

address = "Finland",

}

TY - BOOK

T1 - Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet

T2 - Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmistä ja karakterisoinnista

A2 - Hirvonen, Juha-Pekka

PY - 1991

Y1 - 1991

N2 - Timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin kohdistuva tutkimus on kasvanut voimakkaasti koko 80-luvun. Tämä johtuu pääasiassa siitä, enä 70-luvulla onnistuttiin Neuvostoliitossa valmistamaan timanttipinnoitteita matalassa paineessa kemiallista kaasufaasipinnoitus- (CVD) -menetelmää käyttäen. Koska timantilla on monia äärimmäisiä materiaaliominaisuuksia, liittyy näiden pinnoitteiden sovelluksiin suuria kaupallisia odotuksia. Tribologia ja puolijohdeteollisuus ovat osoittaneet suurinta mielenkiintoa. Tämän hetken tietojen mukaan on esimerkiksi Yhdysvalloissa valmistettu yli yhden millimetrin paksuja timanttipinnoitteita CVD-menetelmällä työkalujen pinnalle. Puolijohdeteollisuudessa puolestaan odotetaan timanttikalvoilla olevan erinomaisia ominaisuuksia sekä aktiivisina että passiivisina mikroelektroniikan osina. Suurpainemenetelmä on toinen tapa erityisesti paksujen timanttipinnoitteiden valmistamiseksi. Tässä menetelmässä sintrataan timanttikerros työkalun pinnalle timanttifaasille stabiileissa olosuhteissa, tyypillisesti 6 GPa:n paineessa ja 1500 oC:n lämpötilassa. Myös näiden pinnoitteiden suurimpana käyttökohteena ovat tribologiset sovellukset. Vaikka timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden sovellusten etsiminen onkin tällä hetkellä voimakasta, liittyy esimerkiksi pinnoitteiden kasvatukseen ja karakterisointiin myös lukuisia tieteellisiä haasteita. Tämä pitää paikkansa erityisesti matalapainetekniikan tapauksessa. Tutkimuslaitoksissa ympäri maailmaa onkin perustettu ryhmiä, joissa eri alojen kuten fysiikan, kemian ja materiaalitieteen edustajat yrittävät yhdessä ratkaista timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin liittyviä ongelmia. Kuluva vuosikymmen tulleekin näkemään lukuisia läpimurtoja tällä mielenkiintoisella tutkimusalueella.

AB - Timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin kohdistuva tutkimus on kasvanut voimakkaasti koko 80-luvun. Tämä johtuu pääasiassa siitä, enä 70-luvulla onnistuttiin Neuvostoliitossa valmistamaan timanttipinnoitteita matalassa paineessa kemiallista kaasufaasipinnoitus- (CVD) -menetelmää käyttäen. Koska timantilla on monia äärimmäisiä materiaaliominaisuuksia, liittyy näiden pinnoitteiden sovelluksiin suuria kaupallisia odotuksia. Tribologia ja puolijohdeteollisuus ovat osoittaneet suurinta mielenkiintoa. Tämän hetken tietojen mukaan on esimerkiksi Yhdysvalloissa valmistettu yli yhden millimetrin paksuja timanttipinnoitteita CVD-menetelmällä työkalujen pinnalle. Puolijohdeteollisuudessa puolestaan odotetaan timanttikalvoilla olevan erinomaisia ominaisuuksia sekä aktiivisina että passiivisina mikroelektroniikan osina. Suurpainemenetelmä on toinen tapa erityisesti paksujen timanttipinnoitteiden valmistamiseksi. Tässä menetelmässä sintrataan timanttikerros työkalun pinnalle timanttifaasille stabiileissa olosuhteissa, tyypillisesti 6 GPa:n paineessa ja 1500 oC:n lämpötilassa. Myös näiden pinnoitteiden suurimpana käyttökohteena ovat tribologiset sovellukset. Vaikka timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden sovellusten etsiminen onkin tällä hetkellä voimakasta, liittyy esimerkiksi pinnoitteiden kasvatukseen ja karakterisointiin myös lukuisia tieteellisiä haasteita. Tämä pitää paikkansa erityisesti matalapainetekniikan tapauksessa. Tutkimuslaitoksissa ympäri maailmaa onkin perustettu ryhmiä, joissa eri alojen kuten fysiikan, kemian ja materiaalitieteen edustajat yrittävät yhdessä ratkaista timantti- ja timantinkaltaisiin pinnoitteisiin liittyviä ongelmia. Kuluva vuosikymmen tulleekin näkemään lukuisia läpimurtoja tällä mielenkiintoisella tutkimusalueella.

KW - diamonds

KW - coatings

KW - analyzing

KW - chemical vapor deposition

KW - sintering

KW - tribology

KW - semiconductors (materials)

KW - microelectronics

KW - tools

M3 - Report

SN - 951-38-4026-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Timantti- ja timantinkaltaiset pinnoitteet: Raportti perusominaisuuksista, kasvatusmenetelmistä ja karakterisoinnista

Abstract

Publication series

Keywords

Research output

Timantti- ja timantinkaltaisten pinnoitteiden analysointi ja karakterisointi

Cite this