常压化学气相沉积论文-韦宇冲

常压化学气相沉积论文-韦宇冲

导读:本文包含了常压化学气相沉积论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:石墨烯,化学气相沉积法,铜箔预处理,碳势

常压化学气相沉积论文文献综述

韦宇冲[1](2019)在《铜箔预处理及碳势对常压化学气相沉积石墨烯质量的影响研究》一文中研究指出目前石墨烯在传感器、光、电、热等领域的应用取得了一定进展,但要提高其使用性能,还需要制备出缺陷密度更小、均匀度更好的高质量石墨烯。本文利用化学气相沉积法在铜箔表面制备石墨烯,通过对铜箔表面进行预处理,引入不同碳势(甲基分压,P(CH_3))以及探究氢杂质在石墨烯中的存在方式等方法,并利用扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计、四探针方阻测试仪、红外光谱分析仪以及高分辨透射电镜等检测手段对石墨烯的生长行为及质量进行研究,得到以下结论:(1)铜箔在经过长时间的高温退火后,只要晶粒重新再结晶生长达到一定(1 mm)的临界尺寸,表面晶面转向Cu(111)。Cu(111)晶向所占比例随着退火时间的增长温度的升高不断提高,同时伴随晶界宽化,但要在该实验条件下实现100%占比则较为困难。(2)制备石墨烯的碳势(甲基分压,P(CH_3))范围在8.81-3.13 Pa之间,该碳势范围下均能生长出石墨烯,其中8.81-4.78 Pa的碳势范围内生长的石墨烯层数相对较多;碳势在4.32 Pa附近生长出无缺陷、高透光度的单层石墨烯;碳势范围在3.97-3.13 Pa之间生长的石墨烯不能完全覆盖铜箔表面。碳势大于8.81 Pa制备出的是非晶碳膜,碳势等于或小于1.87 Pa无法获得石墨烯,该碳势可视为石墨烯生长的一个临界点。(3)在碳势(甲基分压,P(CH_3))为4.32 Pa下制备出了单层石墨烯,其透光度大于96%;相比于单层石墨烯,少层石墨烯的导电性能更好,最优制备出了方阻值为639Ω·□~(-1)的少层石墨烯;4.78 Pa碳势下制备的石墨烯样品层数大约3-4层,透光度达到90%以上,方块电阻也较小为762Ω·□~(-1),同时具备较好透光度与导电性能。(4)实验制备的石墨烯中有C-H_n键的存在,随着制备石墨烯条件中氢气浓度的降低,C-H_n键含量不断提高,因为氢气浓度的降低导致烃基化合物催化作用减小,未能完全转化为碳原子的烃基化合物含量增加。(5)从透射电镜图中发现,确实存在着链状或环状的物质与石墨烯片层相连或悬挂于石墨烯片层上,这些物质极有可能就是烃基化合物,这些烃基化合物的存在使得石墨烯的红外光谱中出现了C-H_n键的特征吸收峰。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-10)

姚茜,陈珊珊[2](2017)在《常压化学气相沉积法制备二维六方氮化硼》一文中研究指出采用常压化学气相沉积(APCVD)法制备二维六方氮化硼的基本方法,系统探究衬底抛光处理、衬底与前驱体间距、前驱体加热温度、生长温度等对六方氮化硼生长的影响,通过优化调控生长因子,成功制备出高质量单层六方氮化硼薄膜.(本文来源于《曲靖师范学院学报》期刊2017年03期)

刘庆渊[3](2017)在《常压化学气相沉积法制备石墨烯薄膜性能表征及影响因素的研究》一文中研究指出由于石墨烯在力学,光学和电学方面的优异性能,其在多个领域展现了良好的应用前景,但目前低成本制备高质量的石墨烯薄膜材料仍是制约其大规模应用的瓶颈问题。本论文采用常压化学气相沉积法在多晶铜箔基底上进行石墨烯薄膜的制备,对石墨烯薄膜的性能进行拉曼、形貌、方阻、透光率等表征,通过控制工艺参数、对铜箔基材进行热处理、采用不同甲烷流量进行分步生长、人工引入形核种子等方法对石墨烯薄膜的性能影响因素进行研究。本论文得到的主要结论如下:(1)以铜箔为基底,采用低成本的常压化学气相沉积法(APCVD),制备出了少层石墨烯。随着甲烷流量百分增加,所制备的石墨烯ID/IG比值从0.18增加至0.35,缺陷呈现增加的趋势,方阻从2118Ω·□-1增至5870Ω·□-1,导电性呈现下降的趋势。(2)对铜箔基材进行热处理可以将其晶粒尺寸从不到60μm增加至80μm以上,铜箔热处理时间越长,热处理温度越高,所制备出的石墨烯的ID/IG比值越小,ID/IG比值可从0.61下降至0.23,同时石墨烯的方阻也呈现下降趋势,从1.708 kΩ·□-1下降至0.902kΩ·□-1。对铜箔进行热处理可以增加其晶粒尺寸,减小其晶界密度,而石墨烯形核易发生在铜箔晶界等自由能较高的缺陷处,故将导致石墨烯的晶界密度减小,减小晶界等缺陷对载流子的散射作用,提高石墨烯的导电性能。(3)采在本文中通过两步法制备石墨烯薄膜时,石墨烯晶体成核密度可以通过第一步的碳源流量和沉积时间来控制。当甲烷流量从45sccm降至5sccm生长30s时,其形核密度从0.453个/μm2降低至0.209个/μm2。当采用甲烷45sccm大流量进行第一步生长时,随着生长时间的缩短,所制备石墨烯的ID/IG比值会呈现减小的趋势。第二步生长过程会部分以第一步所形成的晶核为起点进行向外生长,并会与附近其他的晶核所生长的石墨烯连成片。(4)引入双(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)化铜结晶粉末作为石墨烯制备的初始形核种子,种子区域、晶界区域这些非平衡缺陷自由能较高的区域,会成为碳原子优先聚集形核的区域。在相同工艺下,与纯铜箔制备的样品比较,引入人工种子的铜箔能够降低石墨烯薄膜的ID/IG比值(从0.41降低至0.33)。引入一定量的种子,控制石墨烯的形核密度,能够一定程度上改善石墨烯的质量。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-25)

李浩,付志兵,王红斌,易勇,黄维[4](2017)在《铜基底上双层至多层石墨烯常压化学气相沉积法制备与机理探讨》一文中研究指出化学气相沉积是目前最重要的ー种制备高质量、大面积石墨烯的方法.而铜是化学气相沉积法制备石墨烯中最常用的生长基底.虽然有大量文章报道了关于石墨烯的生长条件及生长机理,但是作为最广泛采用的材料,铜基底上双层及多层石墨烯的生长机理仍然在探索中,本文采用常压化学气相沉积法,以乙醇为碳源在铜基底上生长石墨烯,并将其转移到SiO_2/Si基底上.用场发射扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱、光学显微镜对所制备的石墨烯进行表征和层数分析,对转移到不同基底上的不同层数的石墨烯进行了透光性分析.结果表明,常压条件下铜箔表面能够生长出质量较高、连续性较好的双层至多层石墨烯.此外,我们还对铜基底上双层至多层石墨烯的生长机理进行了探讨.(本文来源于《物理学报》期刊2017年05期)

余凌竹,鲁建,路姣,孟国龙[5](2016)在《常压化学气相沉积法制备SnO_2微纳米材料及其催化发光性质研究》一文中研究指出本文利用一种简单的常压化学气相沉积法在氧化石墨烯基底上制备SnO_2材料。通过改变沉积参数(氯化亚锡溶液浓度和沉积时间)得到了多种形貌的SnO_2微纳米材料。利用SEM,EDS和XPS对其形貌,成分及元素价态进行表征,并对SnO_2材料的催化发光性能进行测试。结果表明,以该材料建立的催化发光气体传感器分别对进样2μL的甲醇,乙醇,异丙醇和丙酮展示了较高的灵敏度,快的响应速度及好的重现性。(本文来源于《电子显微学报》期刊2016年06期)

王超梁,彭释,戴协,石建军,张菁[6](2016)在《常压等离子体化学气相沉积制备UHMWPE/SiO_xC_yH_z锂离子杂化隔膜》一文中研究指出采用常压等离子体化学气相沉积(APECVD)方法裂解六甲基二硅氧烷(HMDSO),在高强高模聚乙烯(UHMWPE)隔膜表面进行沉积,形成双面微纳米颗粒膜涂覆的UHMWPE/SiO_xC_yH_z杂化隔膜,并分别通过扫描电子显微镜(SEM)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、热性能测试方法等,研究了不同O2/HMDSO流量比对杂化隔膜结构与热性能的影响.研究结果表明,沉积薄膜为具有一定结晶特性的SiO_xC_yH_z微纳米颗粒薄膜,具有较好的多孔特性及与UHMWPE隔膜纤维的黏结.随着O2/HMDSO流量比的增加,在颗粒薄膜的亲水性、透气率及对隔膜的覆盖率提高的同时,明显地改善了杂化隔膜的耐热收缩性能,120℃下热处理30 min,热收缩率仅为2%左右,在具有较高耐热性要求的锂离子动力电池隔膜方面具有很好的应用前景.(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2016年02期)

吴茂水[7](2014)在《常压射频等离子体增强化学气相沉积叁维多孔TiO_2纳米晶薄膜的机理研究》一文中研究指出TiO2,俗称钛白粉,由于其特殊的半导体结构,在新能源、环境等领域得到了广泛的研究。本实验室采用常压射频等离子辅助化学气相沉积制备出具有片状相连的独特结构的叁维多孔薄膜,其具有大比例高能面暴露、孔隙率高、大比表面积和粗糙因子的优点,在染料敏化太阳能电池和光催化方面具有极佳的应用前景。本文以气相过程为突破口,通过等离子体诊断、气相产物收集、表征以及气相产物调控,探究出了薄膜的特殊沉积机理,为薄膜的叁维结构控制、均匀度提高以及大面积薄膜的制备指明了方向。首先,采用等离子体发射光谱、I-V波形以及热电偶探头,充分诊断了Ar/O2/TiCl4常压非平衡等离子体体系的电子温度、离子温度、气体温度以及相关粒子浓度等相关特性。其次,收集和表征气相产物,对气相过程进行深入研究。发现气相产物粒径较小,均为十几个纳米,粒径分布很窄,且气相产物部分结晶,出现自发形核过程。引入“颗粒充电理论”充分解释均匀纳米尺度气相产物的生长机制,由于气相产物均带有负电荷,限制了各气相产物之间的相互吞并及尺寸的过度增长,充分说明了射频常压等离子体辅助沉积的特殊之处。此外还研究了功率、滞留时间、O2流量对气相产物的成分和结晶的影响,研究发现,功率、O:流量增加能显着增加中间产物的TiO2的含量,功率、滞留时间能显着增加中间产物的结晶度。最后,基于气相过程研究结果与薄膜生长过程,提出基于气相自发形核及叁维结构薄膜的生长机理:气相自发形核形成的微晶吸附在基片表面,成为生长点,当其它非结晶的中间产物碰到微晶时,会迅速在其上生长,大量的微晶在长大之后,相互交叉,形成叁维多孔结构;如此,新的微晶不断附着,叁维结构层层生长,形成叁维多孔薄膜。对控制薄膜叁维结构、以及制备大面积叁维结构薄膜具有重要意义。(本文来源于《东华大学》期刊2014-01-01)

郝振华,孙威,熊翔,但奇善,李江鸿[8](2013)在《常压化学气相沉积ZrO_2涂层的显微结构与微观力学性能》一文中研究指出采用ZrCl4-CO2-H2-Ar体系,于900~1 500℃下用常压化学气相沉积法(APCVD)在C/C-SiC和C/C-ZrC基体上分别制备ZrO2涂层。采用X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分别分析ZrO2涂层的相组成和形貌特征。利用微/纳米力学综合测试仪测量涂层的微观力学性能及与底层的界面结合力。结果表明:在900、1 150、1 300和1 500℃这4种温度下制备的ZrO2涂层均为单斜相;随着沉积温度的升高,ZrO2涂层表面形貌由小颗粒堆积态向大尺寸多晶转变,涂层厚度逐渐增加。化学气相沉积ZrO2涂层硬度为1 026.712HV,略低于电子束物理气相沉积ZrO2涂层的硬度;ZrO2涂层与C/C-SiC基体之间的结合强度高于ZrO2涂层与C/C-ZrC基体之间的结合强度。扫描电镜观察显示:C/C-SiC基体ZrO2涂层划痕表面光滑,而C/C-ZrC基体ZrO2涂层划痕表面粗糙。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2013年07期)

李雪[9](2013)在《常压等离子体化学气相沉积二氧化钛纳米晶薄膜及其性能的研究》一文中研究指出纳米TiO2因具有良好的化学稳定性、生物相容性、无毒、廉价以及光催化性能等许多优点,已经在新能源、环境等领域表现出巨大的应用前景。各种新颖结构的制备表征及性能的应用研究一直广受人们关注。在实际应用中很多场合需要使用薄膜状Ti02。等离子体化学气相沉积是一种低温制备Ti02薄膜的有效方法。常压等离子化学气相沉积法由于不需要真空、成本低、操作方便,是近年来研究的热门方向。本文采用自行研制的常压放电装置,以TiCl4和02分别为钛源和氧源,在石英基片上一步法制备叁维结构锐钛矿TiO2纳米晶薄膜。首先,通过对Ar/O2/TiCl4常压等离子体化学气相沉积(APCVD)的诊断,对放电过程进行了研究。实验结果表明放电形貌均匀、没有丝状放电现象。放电电流和电压的曲线为正弦曲线,且放电电流的相位领先放电电压的相位,随着放电功率的增加,放电的电流、电压的峰值也随之增大,说明该放电为常压介质阻挡容性耦合辉光放电。通过对体系发射光谱测量,研究了Ar/O2/TiCl4常压非平衡等离子体体系的电子温度以及活性粒子的种类等。其电子温度约为1.9 eV,并含有Ar*、O、Cl、Ti+、ClO等活性粒子。离子温度(气体温度)平均为600 K左右其次,我们研究了等离子体放电功率、沉积时间、氩气流量、氧气含量等因素对制备Zi02薄膜形貌、结晶的影响,探讨了Ar/O2/TiCl4常压等离子体化学气相沉积制备Ti02薄膜的过程。实验发现,在我们讨论的TiCl4单体含量范围内(-0.2 sccm),等离子体放电功率、氩气和氧气流量对其形貌和结晶起到重要作用。当功率为100 W及以下时,为锐钛矿;当功率增加到120 W时,为金红石和锐钛矿的混合晶相。沉积时间主要影响Ti02的结晶生长过程,时间越长结晶越好。当功率及单体流量一定时,Ar与O2的流量及相对比例的大小共同影响薄膜形貌。随Ar气流量增加或氧气含量降低,TiO2薄膜的(001}晶面比例降低,晶粒厚度和尺寸增加,晶片之间连接性降低。同时,我们还研究了沉积位置与薄膜形貌的关系,等离子体辉光区的Ti02的形貌为紧密排列的菜花状,后辉光区为薄的晶片组成的叁维结构,之间的过渡区为层状迭加的树枝状晶体。最后,我们研究了叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜的发光及光催化性能。室温下,该法制备的叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜在325nm线激光的激发下发出强烈的肉眼可辨的白色荧光,波长从350 nm到700 nm。初步探讨了叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜的发光机理,发现带隙发光、表面自捕获激子发光和氧空位等缺陷发光是其主要的发光机制。XPS测试表明,TiO2晶体结构中原位引入了较高浓度的氧空位缺陷,提高了该叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜的光致发光强度和发光效率。同时我们还研究了叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜的光催化性能,通过与溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜相对比,发现APCVD方法制备的TiO2薄膜的光催化性能更好,这主要由于叁维锐钛矿TiO2纳米晶薄膜具有暴露的大比例的高活性{001}晶面及多孔特性。APCVD方法制备的具有增强的光催化与可见荧光特性的新颖叁维结构TiO2薄膜在生物探针、光催化等领域有很好的应用前景。(本文来源于《东华大学》期刊2013-01-01)

邓亚锋,赵仁仲,崔艳华,刘效疆[10](2012)在《雾化辅助常压化学气相沉积氧化钌薄膜结构及性能研究》一文中研究指出以水合氯化钌和乙醇钠为原料,首先制备了乙醇钌的乙醇溶液。通过对乙醇钌的乙醇溶液进行雾化,以2∶1的氮氧比为载气,在400℃常压条件下沉积了RuO2薄膜。采用XRD和AFM分别表征了薄膜的结构及表面形貌,证实了RuO2薄膜的晶体结构,晶粒尺寸为21.4nm。通过电化学测试,RuO2薄膜的容量可达0.818F/cm2(549F/g),充放电性能良好。经1000次循环测试,剩余容量仍然可达到初始容量的92.1%,同时发现RuO2薄膜具有较低的阻抗,有利于薄膜电容器以大电流快速充放电。(本文来源于《材料导报》期刊2012年S1期)

常压化学气相沉积论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用常压化学气相沉积(APCVD)法制备二维六方氮化硼的基本方法,系统探究衬底抛光处理、衬底与前驱体间距、前驱体加热温度、生长温度等对六方氮化硼生长的影响,通过优化调控生长因子,成功制备出高质量单层六方氮化硼薄膜.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

常压化学气相沉积论文参考文献

[1].韦宇冲.铜箔预处理及碳势对常压化学气相沉积石墨烯质量的影响研究[D].华南理工大学.2019

[2].姚茜,陈珊珊.常压化学气相沉积法制备二维六方氮化硼[J].曲靖师范学院学报.2017

[3].刘庆渊.常压化学气相沉积法制备石墨烯薄膜性能表征及影响因素的研究[D].华南理工大学.2017

[4].李浩,付志兵,王红斌,易勇,黄维.铜基底上双层至多层石墨烯常压化学气相沉积法制备与机理探讨[J].物理学报.2017

[5].余凌竹,鲁建,路姣,孟国龙.常压化学气相沉积法制备SnO_2微纳米材料及其催化发光性质研究[J].电子显微学报.2016

[6].王超梁,彭释,戴协,石建军,张菁.常压等离子体化学气相沉积制备UHMWPE/SiO_xC_yH_z锂离子杂化隔膜[J].东华大学学报(自然科学版).2016

[7].吴茂水.常压射频等离子体增强化学气相沉积叁维多孔TiO_2纳米晶薄膜的机理研究[D].东华大学.2014

[8].郝振华,孙威,熊翔,但奇善,李江鸿.常压化学气相沉积ZrO_2涂层的显微结构与微观力学性能[J].中国有色金属学报.2013

[9].李雪.常压等离子体化学气相沉积二氧化钛纳米晶薄膜及其性能的研究[D].东华大学.2013

[10].邓亚锋,赵仁仲,崔艳华,刘效疆.雾化辅助常压化学气相沉积氧化钌薄膜结构及性能研究[J].材料导报.2012

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