许
,
斌
,
宫建红
,
李木森
,
崔建军
,
许爱民
,
高洪吉
金属学报
利用电子探针、X射线衍射和扫描电镜等手段, 表征了包围着高温高压金刚石单晶的铁基合金触媒和铁基金属包膜的组织结构。结果表明：随合成时间增加,金属包膜内呈现出越来越少的条状Fe3C组织；金刚石生长较好时，包膜内则未发现条状Fe3C。利用余氏理论分析了Fe3C晶格内C---C键组成晶面和与之对应的金刚石晶面的共价电子密度, 发现它们在一级近似下存在连续性, 满足程氏理论提出的原子界面边界条件。据此分析认为, 高温高压金刚石单晶的生长与铁基金属包膜内的Fe3C分解有关。
关键词:
高温高压
,
null
,
null
宫建红
,
李木森
,
王美
,
亓永新
,
阮立群
,
高军
人工晶体学报
本文借助Olympus光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对高温高压合成的含硼金刚石单晶表面形貌进行了分析.研究发现,含硼金刚石表面存在蚀坑、球形颗粒集团、平行台阶、花瓣状生长丘和三角形螺旋台阶等多种表面形貌.这些形貌与晶体内部的缺陷有关,硼原子的进入使金刚石晶体生长速度增加,位错增多,进而导致不同表面形貌的形成,螺旋位错生长是含硼金刚石的主要生长方式.
关键词:
金刚石单晶
,
表面形貌
,
高温高压
,
生长机制
宫建红
,
林淑霞
,
阮立群
,
高军
功能材料
通过在铁基合金中加入硼粉的方法,制成含硼量0.2%(质量分数)的Fe-Ni-C-B系触媒,用静压法合成含硼金刚石.研究了普通金刚石和含硼金刚石的形貌、晶体结构、电阻-温度曲线和抗氧化性.实验表明,合成的含硼金刚石具有良好的半导体性,电离能ΔE=0.368eV;起始氧化温度比普通金刚石高185℃,耐热性明显改善.此方法为低成本、大批量的制备半导体金刚石提供了新的途径.
关键词:
金刚石
,
硼
,
半导体性能
,
抗氧化性
宫建红
,
李木森
,
许斌
,
尹龙卫
,
崔建军
功能材料
Ⅱb型金刚石由于具有极佳的半导体性能,适合于制造高性能电力电子器件,可以在更高的温度和恶劣的环境下正常工作,是一种有发展前途的高温、大功率半导体材料.本文从结构、合成方法、半导体特性和应用等方面阐述了Ⅱb型半导体金刚石的研究现状,在此基础上提出了今后的研究方向.
关键词:
人造金刚石
,
半导体性能
,
硼
宫建红
,
李木森
,
许斌
,
亓永新
,
刘会刚
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.037
本文以自制的Fe基含硼合金作催化剂,石墨片作碳源,压力和温度分别为5.3GPa和1570K条件下,在六面顶压机上合成了0.6mm左右的含硼金刚石晶体.利用X射线衍射仪(XRD)分析了金刚石晶体的结构,证明金刚石是六方结构的.在光学显微镜下观察了金刚石的晶形,利用透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)对金刚石晶体进行了微观分析,发现了多种含硼包裹物,包括(Fe,Ni)23(C,B)6,(Fe,Ni)3(C,B),(Fe,Ni)B,(Fe,Ni)2B,Ni3B,B4C等.研究了它们的化学组成与微观结构,并分析了含硼包裹物的来源与形成过程.结合金刚石的生长过程分析认为,合金触媒是金刚石中包裹物元素的主要来源,通过调整触媒的成份和含量可以控制金刚石内杂质元素的种类.硼元素在金刚石中既可以以化合物的形式存在,也可以替代碳原子存在于金刚石内.
关键词:
人造金刚石
,
硼
,
包裹物
,
TEM
,
HPHT
李丽
,
许斌
,
李木森
,
李洪岩
,
宫建红
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.017
在高温高压条件下,利用触媒合金合成金刚石单晶过程中,包覆着金刚石单晶的金属薄膜起着极其重要的作用,揭示其本质对解释金刚石合成机理有着重要的意义.本文从金属包膜的形貌、成份、组织结构以及余氏理论和程氏理论在金属包膜研究中的应用等方面阐述了人造金刚石生长机理的研究现状.在此基础上提出了今后的研究方向.
关键词:
人造金刚石
,
高温高压
,
金属包膜
,
余氏理论
,
程氏理论
,
生长机理
李洪岩
,
李木森
,
宫建红
,
郑克芳
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.04.020
本文以掺入不同含量硼铁的铁基合金为触媒,以石墨为碳源,在高温高压条件下合成了含硼金刚石单晶体.利用扫描电镜(SEM)观察了金刚石及触媒的组织形貌;利用金相显微镜观察了金刚石颗粒的颜色和形态;利用拉曼光谱仪(RS)确认了人造金刚石单晶体中硼的存在;利用低温电阻测量仪验证了合成的含硼金刚石单晶颗粒具有半导体性能.实验结果表明,在金刚石的合成中,触媒中硼铁含量为2wt%的合成效果相对最好.
关键词:
半导体
,
金刚石
,
含硼触媒
,
人工合成
,
高温高压
崔建军
,
许斌
,
宫建红
,
万桂怡
,
李木森
,
李洪岩
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.036
利用扫描电子显微镜观察了不同合成时间的金刚石合成效果以及相应触媒的组织结构,结果表明: 随着压力、温度的升高,铁基触媒全部熔化为液态后约20秒内,熔体对碳的溶解度可达到极大的过饱和程度,生成数量极大的初生渗碳体,同时,金刚石单晶在这种环境中生成.随着时间的延长,金刚石单晶长大、数量增多,熔体对碳的过饱和程度逐渐降低.触媒组织中的初生渗碳体量逐渐减少.分析表明:石墨碳与触媒首先发生冶金反应生成初生渗碳体,在高温高压作用下,初生渗碳体分解,碳原子脱溶,然后堆积到金刚石上.金刚石的生长通过对初生渗碳体的消耗得以进行.
关键词:
金刚石单晶
,
铁基触媒
,
初生渗碳体
许斌
,
李木森
,
宫建红
,
章亚明
,
牛玉超
,
景财年
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.08.006
研究了高温高压下金刚石单晶合成时形成的Fe基金属包膜与触媒合金的Mossbauer参量,并利用它们的差异,讨论了包膜的催化作用.结果表明,虽然Fe基金属包膜与触媒合金中的含Fe相均为γ-(Fe,Ni)和Fe3C,但包膜中的γ-(Fe,Ni)与触媒合金中的γ-(Fe,Ni)相比,同质异能移IS大于后者、超精细场Bhf小于后者.这表明Fe基金属包膜内γ-(Fe,Ni)中Fe原子的3d层电子状态发生了变化,包膜的γ-(Fe,Ni)在高温高压金刚石生长过程中是一催化相.
关键词:
人造金刚石
,
高温高压
,
金属包膜
,
Mossbauer谱
,
催化机理
