高溫氧化協(xié)同原位摻硼提升金剛石薄膜的親水性

編號：NMJS07880

篇名：高溫氧化協(xié)同原位摻硼提升金剛石薄膜的親水性

作者：于楊磊 李崧博 安俊杰 包勝友 康惠元 康翱龍 魏秋平

關鍵詞： 金剛石 熱絲化學氣相沉積 高溫氧化 原位摻硼 親水性

機構： 中南大學材料科學與工程學院

摘要： 用H2、CH4和B2H6氣體作為氣源,采用熱絲化學氣相沉積技術在單晶硅襯底上分別制備純金剛石膜和含硼金剛石薄膜,然后在600~800℃高溫氧化。通過掃描電鏡、拉曼光譜及X射線衍射儀對金剛石膜層的形貌和成分進行表征,用常溫接觸角測試儀對其親水性進行表征,研究高溫氧化協(xié)同原位摻硼對金剛石薄膜親水性的影響。結果表明,隨高溫氧化溫度升高,膜層逐漸被刻蝕至出現(xiàn)微孔形貌,其中純金剛石膜層在700℃下氧化后,接觸角從68.1°降低至21.5°,膜層親水性提高。隨摻硼濃度提高,微孔逐漸消失,在V(H2):V(CH4):V(B2H6)=97:3:0.4條件下制備的摻硼金剛石膜,并在800℃氧化處理后,具有最小接觸角14.1°。在原位摻硼和高溫氧化的協(xié)同作用下,膜層成分發(fā)生改變,同時金剛石完美構型出現(xiàn)缺陷,微孔形貌使金剛石膜層的表面能增大,從而有效提高金剛石薄膜的親水性。