李荣斌
,
杨小倩
,
胡晓君
,
沈荷生
,
李明利
,
赵国华
,
何贤昶
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.11.013
采用固体三氧化二硼,用热丝辅助化学气相沉积法在石墨衬底上沉积了掺硼金刚石涂层.用喇曼谱、扫描电镜及电导-温度关系研究了掺硼金刚石涂层的生长气压和掺硼浓度等主要工艺参数对涂层的形貌、结构及电学性能的影响和涂层的循环伏安特性.结果表明,石墨基金刚石涂层电极具有优良的电化学性能.
关键词:
掺硼金刚石涂层
,
石墨
,
电学与电化学性能
邓国民
,
王垒
,
赖亦坚
,
赵斌元
,
李荣斌
,
甘琦
材料导报
系统介绍了CO2、SO2、NOx等几种主要酸性污染气体的处理技术,重点论述了活性炭在酸性污染气体治理中的应用,详细介绍了影响单一吸附技术效果的主要因素和复合吸附技术的主要改性方式.
关键词:
活性炭
,
酸性污染气体
,
单一吸附
,
复合吸附
李荣斌
,
胡晓君
,
沈荷生
,
何贤昶
功能材料
利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,以丙酮为碳源,用二甲基二硫和三氧化二硼作掺杂源,在硅衬底上制备了硼与硫共掺杂的金刚石薄膜.用俄歇谱分析金刚石薄膜中硫的含量,用傅里叶红外光谱(FTIR)分析了薄膜表面键结构,用扫描电子显微镜(SEM)观测薄膜的表面形貌,X射线衍射(XRD)和喇曼(Raman)光谱表征膜层的结构.结果表明:微量硼的加入促进硫在金刚石中的固溶度,使硫在金刚石中的掺杂率提高了近50%;随着薄膜中硫含量的增加,薄膜的导电性增加,当薄膜中硫含量达到0.15%(原子分数)时其导电激活能为0.39eV.
关键词:
共掺杂
,
化学气相沉积
,
金刚石薄膜
杨小倩
,
胡晓君
,
沈荷生
,
张志明
,
李荣斌
,
何贤昶
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.01.004
采用固体三氧化二硼,在单晶硅(100)衬底上用微波CVD法生长金刚石薄膜和进行p型掺杂,对不同掺杂碳源浓度下CVD金刚石薄膜的掺杂和生长行为、薄膜表面形貌、薄膜的电性能等进行了研究.结果表明,硼确实已掺入金刚石膜中;在SEM下观察到硼掺杂金刚石膜结构致密没有孔洞;用Ti和Ag分别在掺杂金刚石薄膜表面制备电极,测试了在不同温度下电流随温度的变化.
关键词:
CVD金刚石薄膜
,
掺杂
,
电学性能
李荣斌
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.04.006
利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术制备硫掺杂及硼/硫共掺杂n型金刚石薄膜,探讨n型CVD金刚石薄膜的特性和共掺杂机理.研究结果显示:随着单一硫(S)掺杂含量的增加,金刚石薄膜导电激活能降低,薄膜生长速率减小,薄膜中非金刚石结构相增多;硼/硫(B-S)共掺杂有利于增加硫在金刚石中的固溶度,提高硫在金刚石晶体中的掺杂率,降低金刚石薄膜的导电激活能(在0.26～0.33eV);与单一S掺杂相比较,B-S共掺杂金刚石薄膜生长速率低,薄膜质量和晶格完整性好;霍耳效应测试表明硫掺杂和硼/硫共掺杂金刚石薄膜具有n型导电特征,载流子浓度在1016-1018/cm3之间,载流子迁移率在7～80cm2V-1s-1之间.采用B-S共掺杂技术有利于提高CVD金刚石薄膜的晶格完整性,使得B-S共掺杂金刚石薄膜具有更高的载流子迁移率.
关键词:
共掺杂
,
n型
,
金刚石薄膜
胡晓君
,
李荣斌
,
沈荷生
,
戴永兵
,
何贤昶
无机材料学报
用离子注入方法,在CVD金刚石薄膜中共注入硼离子和磷离子,得到了电阻率较低的n型金刚石薄膜。Hall效应测试表明,800℃退火后,在注入的磷离子剂量相同的情况下,共注入硼的金刚石薄膜的载流子浓度与单一掺磷的相近,但Hall迁移率高,电阻率低。FTIR结果表明B-H结的形成钝化了硼的受主特性,使磷的施主特性没有被补偿,共掺杂薄膜中载流子浓度没有大幅度减少。EPR和Raman测试结果证实了较高温度退火后的共掺杂薄膜的晶格结构比单掺杂薄膜的更完整,从而有利于提高载流子迁移率,降低电阻率。
关键词:
金刚石薄膜
,
co-doping
,
n-type
,
resistivity
尚海龙
,
李涛
,
李荣斌
,
郭西振
,
张新馨
,
李戈扬
稀有金属
为研究高分散陶瓷对金属薄膜的强化作用,通过Al和TiB2靶磁控共溅射方法制备了不同TiB2含量的铝基复合薄膜,采用X射线能量分散谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜和微力学探针表征了薄膜的微结构和力学性能.结果表明:在溅射粒子的高分散性和薄膜生长的非平衡性共同作用下,TiB2靶的溅射粒子被超过饱和地固溶于A1的晶格中,复合薄膜形成的固溶体兼具了置换和间隙2种固溶类型特征.在这种置换和间隙“双超过饱和固溶”的作用下,铝固溶体的晶格产生剧烈畸变,复合薄膜的晶粒在很低的溶质含量下就迅速纳米化,并在晶界区域形成溶质的富集区.随溶质含量的增加,晶界的宽化使复合薄膜逐步形成了极细纳米晶分布于非晶基体中的结构.与此相应,薄膜的硬度迅速提高并在含5.8％TiB2时达到6.9 GPa的最高值,进一步提高TiB2的含量,复合薄膜因逐渐非晶态而呈现硬度的降低.研究结果显示了高分散TiB2的超过饱和固溶对铝基薄膜显著的晶粒纳米化作用和强化效果.
关键词:
TiB2/Al复合薄膜
,
过饱和固溶
,
力学性能
,
磁控溅射
胡晓君
,
李荣斌
,
沈荷生
,
戴永兵
,
何贤昶
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.04.031
用离子注入方法,在CVD金刚石薄膜中共注入硼离子和磷离子,得到了电阻率较低的n型金刚石薄膜.Hall效应测试表明,800℃退火后,在注入的磷离子剂量相同的情况下,共注入硼的金刚石薄膜的载流子浓度与单一掺磷的相近,但Hall迁移率高,电阻率低.FTIR结果表明B-H结的形成钝化了硼的受主特性,使磷的施主特性没有被补偿,共掺杂薄膜中载流子浓度没有大幅度减少.EPR和Raman测试结果证实了较高温度退火后的共掺杂薄膜的晶格结构比单掺杂薄膜的更完整,从而有利于提高载流子迁移率,降低电阻率.
关键词:
金刚石薄膜
,
共掺杂
,
n型
,
电阻率
李荣斌
,
蒋春霞
,
孙勇毅
,
汪龙
,
储祥伟
材料保护
高熵合金氮化物薄膜性能优异,目前国内对Al0.3CrFe1.5MnNi0.5高熵合金的研究主要是对块体,对薄膜研究较少.采用直流磁控溅射技术在硅片上沉积了Al0.3CrFe1.5MnNi0.5高熵合金氮化物薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪等分析了基板偏压对薄膜的晶体结构、溅射效率、硬度和摩擦磨损性能的影响.结果表明:基板偏压为-50 V时,薄膜的晶体结构为面心立方结构(FCC),薄膜截面有明显的柱状结构;随着偏压幅值的增加,衍射峰的强度降低,晶粒尺寸减小,薄膜的溅射效率降低,硬度提高;基板偏压为-150 V时薄膜硬度最高,为13.74 GPa,此时薄膜的抗摩擦磨损性能最好.
关键词:
高熵合金
,
基板偏压
,
晶体结构
,
硬度
,
摩擦磨损性能
