满卫东
,
翁俊
,
吴宇琼
,
吕继磊
,
董维
,
汪建华
人工晶体学报
本研究在自制的5 kW大功率MPCVD装置中,利用边缘效应成功的在基片边缘处以50μm/h的沉积速率沉积出品粒尺寸达500 μm左右的大颗粒金刚石并以70μm/h沉积速率同质外延修复长大了一颗天然的单晶金刚石.在实验中,利用SEM和Raman光谱对基片边缘区域和中央区域所沉积的金刚石颗粒进行了表征.结果表明,边缘处沉积的金刚石颗粒与中央区域沉积的金刚石颗粒相比,具有更大的晶粒尺寸和更好的质量.通过仔细观察实验条件,对边缘效应产生的原因进行了分析,发现由于基片边缘放电,使得基片表面的电场强度和温度分布发生变化,从而导致基片边缘区域的等离子体密度和温度高于中央区域,高等离子体密度和温度的综合作用是使得在基片边缘能以较高的沉积速率沉积出大尺寸金刚石颗粒的主要原因.
关键词:
MPCVD
,
边缘效应
,
大颗粒金刚石
陈朋
,
满卫东
,
吕继磊
,
朱金凤
,
董维
,
汪建华
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.03.010
近年来,掺硼金刚石(BDD)膜因具备独特的优异性能而作为电极材料已经受到很大的关注.本文通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜,并用四探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率达10-2Ω·cm,同时发现金刚石膜质量因硼原子的掺入而有所下降,采用循环伏安法研究其电化学性质.结果表明,与Pt电极相比(1.8V和-1×10-3～3×10-4A),BDD电极具有很宽的电化学窗口(2.8～3.2V),较低的背景电流(-3×10-6～2×1O-6A);选用高掺杂的硅作基底使导线从导电基底接入,能够为Si/BDD电极提供更多工作面积从而节约制备成本;在铁氰化钾电解液中,表面所进行的电化学反应具有较好的准可逆性,并且电极表面具有较好的稳定性.对有机物苯酚的催化氧化检测发现:与Pt电极相比,BDD电极氧化能力强,且氧化产物简单彻底,因此可以作为一种理想的电极材料.
关键词:
化学气相沉积
,
掺硼金刚石(BDD)膜
,
电化学性能
,
循环伏安法
