甲烷体积分数对纳米金刚石薄膜形貌的影响

【摘要】：目的研究不同甲烷体积分数对纳米金刚石(NCD)薄膜生长的影响,实现较小晶粒尺寸、高平整度的NCD薄膜的制备。方法采用微波等离子体增强化学气相沉积的方法制备NCD薄膜,以CH4/H2为气源,在生长阶段控制其他条件不变的前提下,探讨不同甲烷体积分数对NCD晶粒尺寸、表面形貌以及表面粗糙度的影响。采用SEM、XRD等观测NCD薄膜的表面形貌和晶粒尺寸大小,并利用Raman对NCD薄膜的不同散射峰进行分析。结果随着甲烷体积分数的增加,薄膜晶粒尺寸有减小的趋势。甲烷体积分数较低时,晶形比较完整,但致密度较小;甲烷体积分数较高时,晶形杂乱无章,但致密度较好。当甲烷体积分数为9%时NCD薄膜平均粒径达到最小,为21.3 nm,表面粗糙度较好,但非晶金刚石成分开始大量生成,NCD薄膜质量开始变差;当甲烷体积分数为8%时其形貌最好,且此时最小表面粗糙度小于20 nm。通过Raman分析可知NCD薄膜中出现了硅峰和石墨烯特征峰。结论甲烷体积分数对NCD薄膜形貌有较大影响,甲烷体积分数为8%时是表面平整度由较差变好再逐渐变差的分界点,且平均晶粒尺寸为23.6 nm,薄膜表面具有较好的平整度。 【作者单位】： 武汉工程大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 纳米金刚石薄膜 MPCVD 晶粒尺寸 表面粗糙度 甲烷体积分数 表面形貌
【基金】：国家自然科学基金项目(51402220) 武汉工程大学青年基金项目(Q201501)~~
【分类号】：TB383.2
【正文快照】： Received:2015-12-07;Revised:2016-02-19Fund:Supported by the National Natural Foundation of China(51402220)and Wuhan Institute of Technology Youth Fund Project(Q201501)金刚石是现有材料中最坚硬的物质,在声学、力学、电学、热学以及化学领域都有优异的性能[1—5]

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

变压吸附法富集低体积分数含氧煤层气的研究    杨雄;刘应书;李永玲;张传钊;孟宇;杨海军;

水力溢流分级机内碳化硅微粉体积分率时空分布的模拟    许芳芳;胡仰栋;伍联营;

北京近地层O_3、NO_x、CO及相关气象因子的分析    叶芳;安俊琳;王跃思;杨军;

低体积分数SiC_W/Al复合材料的制备    张文龙,王德尊,姚忠凯,顾明元

用不完整ODF进行织构组分体积分数定量计算的可靠性的评价    左良,赵骧,徐家祯,梁志德

PLMN陶瓷有序体积分数的标定    吴仲林;温梅堂;桂治轮;李龙土;张孝文;

太湖流域近地表大气二氧化碳本底体积分数观测研究    嵇晓燕;杨龙元;王跃思;崔广柏;

Imag-Pro Plus在复合材料体积分数定量研究中的应用    汪东明;

DP590钢线膨胀测量中相转变体积分数的分析    王群;唐荻;宋勇;徐耀文;

体积分数对W_f/Zr基非晶复合材料准静态压缩特性的影响    王志华;陈光;姜斐;杜宇雷;陈国良;

颗粒堆的体积分数与制备流量关系的实验研究    孔维姝;胡林;

本刊常用计量单位表示法    

含瓦斯煤混合物吸附相的体积分数    祝捷;姜耀东;赵毅鑫;董艳军;姜鹏飞;

非晶固体的Jamming转变及流变的研究    刘浩

天冬、麦冬、板蓝根横切面的形态量化研究    邹文娟

低体积分数TiB_（2P）（+BN）/6061Al复合材料的制备与性能研究    范瑞君

废旧生活油的催化裂解制备氢气的实验研究    秦丽

聚合物基复合材料导热性能的数值模拟研究    刘加奇