金镍复合膜上碳纳米管的定向生长及生长过程中金的作用

以金镍复合膜作催化剂，在96%的高氢气浓度下实现了碳纳米管的定向生长，并对其生长过 程进行了深入探讨.结果表明，高氢气浓度下碳纳米管生长的实现与本实验所选用的催化剂 ——金镍复合膜有密切关系.催化剂中金的参与，促进了碳在催化剂中的扩散，提高了碳在 催化剂中的活度.与催化剂中没有金的情况相比较，金的参与有利于镍吸收气氛中的碳，从 而使镍更容易达到碳饱和，有利于在高的氢气浓度下实现碳纳米管的定向生长. 关键词： 金镍复合膜 高氢气浓度 原子氢 碳活度     

锥形碳氮结构的发光性能

利用偏压增强化学气相沉积系统,以CH4、H2和NH3为反应气体,分别在沉积有钛膜和碳膜的Si衬底上制备锥形碳结构,并用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和显微Raman光谱仪对其进行表征,结果表明所制备的样品为锥形碳氮结构.用显微Raman光谱仪对锥形碳氮结构在室温下的发光性能进行了研究,发光谱显示出中心在621,643,7...     

半导体金刚石膜的磁阻效应

研究了在硅上Ｐ型异质外延金刚石膜的磁阻效应。实验结果表明金刚石膜有显著的磁阻反应，并与磁阻器件的结构有关。在室温下圆盘形结构的磁阻相对变化在５Ｔ磁场下约为０．８５，而长条形结构只有０．４０。     

a-C:N:H纳米尖端荧光产生的机理

用CH4,H2和NH3为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积在沉积有碳膜的Si衬底上制备了a-C:N:H纳米尖端,并用扫描电子显微镜和微区Raman光谱仪对碳膜和纳米尖端进行了表征。结果表明:Raman谱中含有与碳和氮相关的峰,且纳米尖端的Raman谱比碳膜的Raman谱有很强的荧光背景。Raman谱中的峰说明沉积的碳膜和纳米尖端是a-C:N:H薄膜和a-C:N:H尖端。a-C:N:H纳米尖端的Raman谱中强荧光背景的产生表明其在激发光源照射的过程中发射了强荧光,对a-C:N:H纳米尖端产生强荧光的机理进行了探讨。     

非晶碳氮纳米尖端的微结构和发光机理

利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统,用CH₄、H₂和N₂为反应气体,在Si衬底上制备了碳氮纳米尖端。用扫描电子显微镜和显微Raman光谱仪对其进行了表征。在室温下测试了它的发光性能,发光谱由中心约为406 nm和506 nm的两条发光带组成。根据Raman散射谱,对其微结构进行了分析。结合非晶碳氮薄膜的结构和发光机理,分析了它的发光性能。     

纳米金刚石在不同沉积条件下的生长研究

用CH4和H2为反应气体，在热丝化学气相沉积系统中用不同的沉积条件直接在Si衬底上制备了纳米金刚石，并用高分辨扫描电子显微镜和显微Raman光谱仪对它们进行了表征。结果表明，在热丝化学气相沉积系统中用连续辉光放电在Si衬底上沉积的金刚石是纳米金刚石颗粒；而用辉光放电在Si衬底上先进行金刚石核化，然后再用热丝化学气相沉积生长，可形成纳米金刚石膜。不同结构纳米金刚石的形成主要是由于在不同的沉积条件下非金刚石相被刻蚀的程度不同以及形成金刚石前驱物的运动不同所致。     

竹节型结构碳纳米管的形成机制研究

利用化学气相沉积制备碳纳米管的过程中,在含氮的气体环境中,竹节型结构的碳纳米管在催化剂的作用下可制备出来.然而,目前对其形成机制仍不十分清楚.本工作中,分析化学气相沉积制备碳纳米管过程中催化剂的状态之后,研究了碳在不同状态催化剂中的扩散,提出了新的竹节型结构碳纳米管形成机制.     

辉光放电对负偏压增强热丝化学气相沉积碳纳米管的准直生长作用研究

利用负偏压增强热丝化学气相沉积在不同的负偏压和压强下,在沉积有不同厚度NiFe膜的Si衬底上制备了碳纳米管,并用扫描电子显微镜研究了它们的生长.发现在无辉光放电的情况下,碳纳米管弯曲生长,而在辉光放电时,碳纳米管准直生长,表明辉光放电对碳纳米管的准直生长起到了重要的作用.由于辉光放电的产生,在衬底表面附近形成很强的电场.相对无辉光放电时的电场,场强提高了两个数量级.本工作详细地研究了辉光放电对碳纳米管的准直生长作用.     

Se和MoSe_2纳米片的结构和发光性能

以Se粉和MoO_3粉为源材料,利用热丝化学气相沉积在N_2中制备了Se和MoSe_2纳米片.利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能谱仪、显微Raman光谱仪和X射线光电子谱仪对Se和MoSe_2纳米片的结构和组成进行了系统研究.结果表明:Se粉和M0O_3粉的混合与否直接影响了Se和MoSe_2纳米片的形成和结构;当Se粉和MoO_3粉充分混合时形成Se纳米片,而Se和MoO_3粉分开放置时则形成MoSe_2纳米片.研究发现这是由于Se和MoO_3粉的混合与否使Se和MoO_3在气相中的不同反应所致.对Se和MoSe_2纳米片的发光性能研究表明,它们分别产生了774,783和784 nm的发光峰,不同于单层MoSe_2纳米片的发光性能.这些结果丰富了对二维Se基纳米材料的合成和光学性能的知识,有助于对Se基二维纳米材料的光电器件的研制.     

离子轰击对准直碳纳米管生长的影响

利用负偏压增强热丝化学气相沉积系统,在辉光放电的情况下制备出准直碳纳米管,并用扫描电子显微镜研究了不同负偏压对准直碳纳米管生长的影响.结果表明随着负偏压的增大,准直碳纳米管的平均直径减小,平均长度增大.由于辉光放电的产生,在衬底表面附近形成阴极鞘层,以及在阴极鞘层内形成大量的离子和在衬底表面附近形成很强的电场导致了离子对衬底表面的强烈轰击.最后,分析和讨论了离子的轰击对准直碳纳米管生长的影响.