晶态氮化碳薄膜的低温合成

马志斌; 汪建华; 万军; 黄杨风

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0引言C3N4晶体自从Liu和Cohen在理论上对其结构和性能进行预言后[1],由于其卓越的物理性能可以与金刚石相比而引起人们对该晶体的理论计算和实验合成的广泛兴趣[2~5]。目前合成氮化碳薄膜的实验方法主要有激光烧蚀石墨靶[6]、反应溅射[7,8]、等离子体化学气相沉积[9]和离子注入[10]等。在这些制备研究中,基片温度在500~1000℃之间,沉积的薄膜多为非晶CN薄膜,或由X射线衍射(XRD)或透射电镜(TEM)证实其中含有少量的α鄄C3N4或β鄄C3N4微晶。研究表明在沉积物中存在较高的N/C原子比和碳原子较多地以sp3杂化配位是合成C3N4晶体的必备条件[11]。提高基片温度虽然有利于C3N4晶体的形成,但基片温度对薄膜中N/C原子比有很大的影响,提高基片温度会显著降低氮在薄膜中的含量,从而在沉积过程中难于形成氮化碳薄膜。在我们的前期研究中,利用脉冲电弧放电技术可在较低的基片温度(200℃)下合成含金刚石成分的碳膜[12],即碳原子可在较低的基片温度下以sp3杂化配位。基于此研究结果,在脉冲电弧等离子体中引入氮,有可能在低温下合成晶态氮化碳。本文在N2气氛下采用脉冲电弧放电电离甲醇溶液在低衬底温度...

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来源
《无机化学学报》 |2004年第3期|349-352|共4页
作者
马志斌; 汪建华; 万军; 黄杨风;
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作者单位

武汉化工学院材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉,430073;

武汉化工学院材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉,430073;

武汉化工学院材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉,430073;

武汉化工学院材料科学与工程学院,湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉,430073;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类薄膜的生长、结构和外延;
关键词
脉冲电弧放电; 氮化碳; 甲醇;

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