PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性

作者:周凯;柯培玲;汪爱英;邹友生 刊名:材料研究学报 上传者:何慧刚

【摘要】利用混合离子束系统,通过辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出类金刚石薄膜(DLC)和掺氮类金刚石薄膜(N-DLC),用可见拉曼光谱、X射线光电子能谱和扫描探针显微镜表征薄膜微观结构和表面形貌,采用电化学工作站测量了薄膜的电化学性能。结果表明,DLC薄膜的表面光滑致密、粗糙度低,掺氮增加了薄膜中的sp2团簇相并形成了C-N键,并使C-O键含量和薄膜表面的活性位点增加。N-DLC薄膜电极在硫酸溶液中的电化学势窗达4.5 V和较低的背景电流(0.3±0.2μA/cm2);在铁氰化钾溶液中电极的电流响应明显,表现为受扩散控制的准可逆过程。电极具有很好的重复性和稳定性。

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第 28卷 第 3期 2 0 1 4年 3月 材 料 研 究 学 报 CHINESE JOURNAL 0F M ATERIALS RESEARCH Vb1.28 No.3 M arch 2 0 1 4 PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性术 周 凯1,2 柯培玲 汪爱英 邹友生 1.南京理工大学材料科学与工程学院 南京 210094 2.中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 宁波 315201 摘 要 利用混合离子束系统,通过辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出类金刚石薄膜(DLC)和掺氮类 金刚石薄膜fN.DLC),用可见拉曼光谱、x射线光电子能谱和扫描探针显微镜表征薄膜微观结构和表面形貌,采用电化学工 作站测量了薄膜的电化学性能。结果表明,DLC薄膜的表面光滑致密、粗糙度低,掺氮增加了薄膜中的sp 团簇相并形成了 C.N键,并使C。0键含量和薄膜表面的活性位点增加。N.DLC薄膜 电极在硫酸溶液中的电化学势窗达4.5 v和较低的背景 电流(0.3~0.2/zA/cm2);在铁氰化钾溶液中电极的电流响应明显,表现为受扩散控制的准可逆过程。电极具有很好的重复性 和稳定性 。 关键词 无机非金属材料,PECVD,N—DLC,微观结构,电化学性能 分类号 0646,0657 文章编号 1005.3093(2014)03.0161.05 Electrochemical Properties of Nitrogen--doped DLC Films Deposited by PECVD Technique ZHOU Kai , KE Peiling# Ⅵ NG Aiying ” ZOU Yousheng i.School ofMaterials Science andEngineering,Naming University ofScience and Technology,Nnnjing 210094 2.KeyLaboratory ofMarineMaterials andRelated Technologies,ZhejiangKeyLaboratory ofMarineMaterials and Protective Technologies,Ningbo Institute ofMamriab Technologies and Engineering,Chinese Academy of Sciences,Ningbo,315201 Supported by National Basic Research Program of China No.2012CB933003,National Natural Science Founda- tion ofChina No.51371187,Ningbo Science and Technology Innovation Team No.2011B81001,an d Fundam ental ResearchFundsfortheCen~alUniversitiesNo.30920130111019. Manuscript received October 23,2013;in revised from December 1 1,2013. 料To whom correspondence should be addressed,Tel:(0574)86685 1 70,E-mail:aywang@n

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