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退火对含氮氟非晶碳膜结构及光学带隙的影响

物理学报 2008年第9期57卷 6013-6017页

作者：蒋爱华肖剑荣王德安桂林工学院数理系桂林541004

采用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同条件下制备了含氮氟非晶碳膜,着重考察了退火温度对膜结构和光学带隙的影响.研究发现:在350℃时,膜仍很稳定,当退火温度达到400℃时,其内各化学键的相对含量发生很大的改变.膜的光学带隙随着... 详细信息

采用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同条件下制备了含氮氟非晶碳膜,着重考察了退火温度对膜结构和光学带隙的影响.研究发现:在350℃时,膜仍很稳定,当退火温度达到400℃时,其内各化学键的相对含量发生很大的改变.膜的光学带隙随着退火温度的升高而增大,红外和拉曼光谱分析显示其原因是:退火使得膜内F的相对浓度降低,sp2相对含量升高,导致σ-σ*带边态密度降低.

关键词：含氮氟非晶碳膜退火光学带隙

氮掺杂及PEG包覆对CNT/S材料储锂性能的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第2期46卷 571-576页

作者：王宏哲肖剑荣赵航桂林理工大学广西桂林541004

以硫代氨基脲为氮源,用高温退火法对碳纳米管实现氮掺杂,利用PEG对掺氮复合材料(NCNT/S)进行外包覆。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱仪(XPS)对复合材料进行了表征。结果表明高温退火使氮有效地掺入碳纳米管... 详细信息

以硫代氨基脲为氮源,用高温退火法对碳纳米管实现氮掺杂,利用PEG对掺氮复合材料(NCNT/S)进行外包覆。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱仪(XPS)对复合材料进行了表征。结果表明高温退火使氮有效地掺入碳纳米管中,而碳纳米管仍保持原本征形貌。电化学测试表明:掺氮后复合电极首次放电比容量明显提高,达到882.5 mAh·g^(-1),90次循环过后具有89.46%的容量保持量,而PEG包覆使掺氮复合电极首次放电比容量提高至1109.7 mAh·g^(-1),经过90次循环放电比容量仍保持在995.2 mAh·g^(-1)。这说明掺氮和PEG包覆均能很好地改善复合材料的电化学性能。

关键词：锂硫电池硫代氨基脲氮掺杂 PEG包覆电化学性能

氟化非晶碳膜结构的Raman和FTIR研究

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真空科学与技术学报 2010年第6期30卷 685-689页

作者：肖剑荣蒋爱华中南大学冶金科学与工程学院长沙410083 桂林理工大学理学院桂林541004 广西信息材料重点实验室桂林电子科技大学桂林541004

利用反应射频磁控溅射法,以单晶Si片为衬底,在不同功率下制备了氟化非晶碳膜样品,并进行了不同温度的退火处理。采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对样品的结构进行了表征。通过谱线Lorentzian分峰拟合方法,分析比较了不... 详细信息

利用反应射频磁控溅射法,以单晶Si片为衬底,在不同功率下制备了氟化非晶碳膜样品,并进行了不同温度的退火处理。采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对样品的结构进行了表征。通过谱线Lorentzian分峰拟合方法,分析比较了不同功率下制备的氟化非晶碳膜sp杂化结构,得到了薄膜生长过程功率控制与结构的关系,功率增大、退火温度升高,膜内sp2相对含量增加。退火温度达到350℃时,薄膜中石墨结构明显增加。

关键词：氟化非晶碳膜拉曼光谱溅射功率退火

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氮分压对氮化铜薄膜结构及光学带隙的影响

物理学报 2007年第7期56卷 4169-4174页

作者：肖剑荣徐慧李燕峰李明君中南大学物理科学与技术学院桂林工学院数理系桂林541004

在不同的氮分压r(r=N2/[N2+Ar])和射频功率P下,使用反应射频磁控溅射法,在玻璃基片上制备了氮化铜薄膜样品.用台阶仪测得了薄膜的厚度,用原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪对薄膜的表面形貌、结构及光学性质进行了表征分析.... 详细信息

在不同的氮分压r(r=N2/[N2+Ar])和射频功率P下,使用反应射频磁控溅射法,在玻璃基片上制备了氮化铜薄膜样品.用台阶仪测得了薄膜的厚度,用原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪对薄膜的表面形貌、结构及光学性质进行了表征分析.结果表明,薄膜的沉积速率随P和r的增加而增大.薄膜表面致密均匀,晶粒尺寸为30nm左右.随着r的增加,薄膜颗粒增大,且薄膜由(111)晶面转向(100)晶面择优生长.薄膜的光学带隙Eg在1.47—1.82eV之间,随r的增加而增大.

关键词：氮化铜薄膜反应射频磁控溅射晶体结构光学带隙

退火对铪掺杂类金刚石薄膜结构和力学性能的影响

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真空科学与技术学报 2021年第6期41卷 551-556页

作者：黄泽怀肖剑荣桂林理工大学理学院桂林541004

退火可以改善材料的微结构,增加其韧性和释放其内应力。采用双靶共溅技术制备了铪掺杂类金刚石薄膜(HfDLC)样品,并对样品进行了不同温度的退火处理,研究了薄膜退火前后的形貌、键合结构和硬度和摩擦性能等的变化。结果表明,Hf-DLC薄膜... 详细信息

退火可以改善材料的微结构,增加其韧性和释放其内应力。采用双靶共溅技术制备了铪掺杂类金刚石薄膜(HfDLC)样品,并对样品进行了不同温度的退火处理,研究了薄膜退火前后的形貌、键合结构和硬度和摩擦性能等的变化。结果表明,Hf-DLC薄膜中Hf与C形成纳米晶HfC;在250℃条件下退火,薄膜仍比较稳定;300℃退火后,薄膜结构开始发生变化,表面颗粒增大、变得粗糙;退火温度达到350℃以上,薄膜的结晶性变好,HfC结构增加。薄膜的硬度随着退火温度的增加先略有减小而后增加,薄膜与基体间的结合得到改善,这是由于薄膜的结构随退火温度发生改变所致。

关键词： Hf-DLC薄膜退火温度结构磁控溅射力学性能

含氮氟化类金刚石(FN-DLC)薄膜的研究:(Ⅱ)射频功率对薄膜光学带隙的影响

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物理学报 2007年第3期56卷 1809-1814页

作者：肖剑荣徐慧郭爱敏王焕友中南大学物理科学与技术学院长沙410083 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

以CF4,CH4和N2为源气体,采用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同射频功率下制备了含氮氟化类金刚石薄膜样品.原子力显微形貌显示,低功率下沉积样品表面致密均匀.拉曼及傅里叶变换红外光谱分析显示,随着射频功率的改变,薄膜的结构和... 详细信息

以CF4,CH4和N2为源气体,采用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同射频功率下制备了含氮氟化类金刚石薄膜样品.原子力显微形貌显示,低功率下沉积样品表面致密均匀.拉曼及傅里叶变换红外光谱分析显示,随着射频功率的改变,薄膜的结构和组分也随之变化.紫外-可见光透射光谱证明薄膜具有紫外强吸收特性,通过计算得到其光学带隙在1.89—2.29eV之间.结果表明,射频功率增加,薄膜内sp2C含量增加,或者说CC交联相对浓度增加、F的相对浓度降低,导致薄膜内π-π*带边态密度增大,光学带隙的减小.

关键词：含氮氟化类金刚石薄膜射频功率光学带隙气相沉积法

含氮氟化类金刚石(FN-DLC)薄膜的研究:(Ⅰ)sp结构与化学键分析

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物理学报 2007年第3期56卷 1802-1808页

作者：肖剑荣徐慧郭爱敏王焕友中南大学物理科学与技术学院长沙410083 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

以CF4,CH4和N2为源气体,利用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同功率下制备了含氮氟化类金刚石膜.用俄歇电子能谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱对薄膜的电子结构和化学键进行了表征,并结合高斯分峰拟合方法分析... 详细信息

以CF4,CH4和N2为源气体,利用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同功率下制备了含氮氟化类金刚石膜.用俄歇电子能谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱对薄膜的电子结构和化学键进行了表征,并结合高斯分峰拟合方法分析了薄膜中sp2,sp3结构比率.结果表明,制备的薄膜属于类金刚石结构,不同沉积功率下,薄膜内的sp2/sp3值在2.0—9.0之间,随着沉积功率的增加薄膜内sp2的相对含量增加.膜内主要有C—Fx(x=1,2),C—C,CC和CN等化学键.沉积功率增加,C—C基团增加,膜内F的浓度降低,C—F基团减少,薄膜的关联加强,稳定性提高.

关键词：含氮氟化类金刚石膜 sp结构化学键结构射频功率

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无序材料直流电导中的无序作用机理

中南大学学报（自然科学版） 2006年第4期37卷 655-659页

作者：马松山徐慧刘小良肖剑荣中南大学物理科学与技术学院湖南长沙410083

在单电子紧束缚无序模型基础上,建立一维无序材料电子跳跃输运直流电导率计算模型,并推导其直流电导率计算公式;通过计算材料的直流电导率,分析不同无序形式下无序度对材料直流电导率的影响,探讨无序在材料电子输运中的本质作用。计算... 详细信息

在单电子紧束缚无序模型基础上,建立一维无序材料电子跳跃输运直流电导率计算模型,并推导其直流电导率计算公式;通过计算材料的直流电导率,分析不同无序形式下无序度对材料直流电导率的影响,探讨无序在材料电子输运中的本质作用。计算结果表明,在对角无序情况下,无序材料的直流电导率随着无序度的增加而减小;当无序度较小时,电导率随材料无序度的变化有振荡行为;非对角无序材料的电导率小于对角无序材料的电导率,同时,在无序度较小的区域,材料的电导率呈现先增大后减小的特性;完全无序材料的电导率大于非对角无序材料的电导率而小于对角无序材料的电导率,且在完全无序情况下材料的电导率随无序度的变化关系与非对角无序情况下电导率随无序度的变化关系很相似;在无序度较大时,无论是对角无序、非对角无序还是完全无序情况下,无序度对电导率的影响均不明显。

关键词：无序材料对角无序非对角无序完全无序直流电导率

含氟无定形碳膜的PECVD制备及结构和性能研究

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含氟无定形碳膜的PECVD制备及结构和性能研究

作者：肖剑荣中南大学

学位级别：硕士

含氟无定形碳薄膜(a-C：F：H)是一种新型功能材料，它可以用作电介质膜、抗摩膜、抗反射膜、保护膜、防腐膜以及包装材料薄膜等。本文利用射频等离子体增强化学气相沉积法，以CF和CH为反应气体，Ar或N为工作气体，制备了在不同工艺参量... 详细信息

含氟无定形碳薄膜(a-C：F：H)是一种新型功能材料，它可以用作电介质膜、抗摩膜、抗反射膜、保护膜、防腐膜以及包装材料薄膜等。本文利用射频等离子体增强化学气相沉积法，以CF和CH为反应气体，Ar或N为工作气体，制备了在不同工艺参量下的a-C：F：H膜，并对薄膜进行了退火处理;利用SEM、AFM、FTIR、XRD、Ellip、UV-VIS、Raman、XPS等测试、分析手段着重研究了射频功率、沉积温度、流量比和退火温度对薄膜的组分、化学键结构和物理性质的影响。通过研究得出：a-C：F：H薄膜生长速率主要决定于沉积温度和射频功率，低温和适当的功率有利于提高薄膜生长速率，气体的流量比对薄膜的生长速率有一定的影响;薄膜的表面形貌主要取决于射频功率、沉积温度和退火温度，低功率、低温度沉积的薄膜表面均匀致密，光洁度好，退火之后，薄膜表面趋于平坦，但变得疏松;射频功率、沉积温度、气体流量比和退火温度均影响薄膜的组分和化学键结构，尤其受温度的影响较为明显;薄膜的光学带隙决定于膜内H、CF、CF、CF的含量，也可以说与薄膜内的sp的含量有关，CH、CF、CF基团越少，CF越多，也就是说sp的含量越多，薄膜的光学带隙越小，在工艺上，薄膜的光学带隙取决于射频功率、流量比和温度;薄膜的介电常数决定膜内F的含量及键合方式，F的含量高，同时膜内CF、CF与CF之比较大，薄膜的介电常数小，在工艺上，主要与流量比有关，高流量比制备的薄膜介电常数小，射频功率和温度对薄膜的介电常数中南大学顿」业论文也有一定的影响;薄膜的热稳定性和粘附性取决于温度和射频功率，高温度、高功率下沉积的薄膜，热稳定性好;薄膜的形态主要受沉积和退火温度的影响，在较高的温度下沉积的薄膜内有微晶生成，沉积功率对形态也有一定的影响。

关键词： a-C:F:H薄膜 PECVD 介电常数光学带隙热稳定性