氮气对纳米金刚石膜的生长结构及晶界处H含量的影响

摘要

采用MPCVD技术,研究了CO2-CH4-N2体系中N2对纳米金刚石膜生长状态及晶界处H含量的影响。利用SEM,XRD,Raman,FTIR及TEM对纳米金刚石膜的形貌、结构和质量进行研究,并利用Raman及FTIR对晶界处H的含量进行计算分析。结果表明,N2流量的增加会在促使纳米金刚石膜的晶粒团聚体从球状逐渐转变为针状的同时减小晶粒尺寸,并使择优取向由转变为。随着N2流量的增加,纳米金刚石膜的质量也随之降低,但晶界处的H含量逐渐上升。具有针状晶粒团聚体的纳米金刚石膜具有明显的金刚石相和晶体石墨相。N2流量的增加不仅可以有效降低纳米金刚石膜的晶粒尺寸,改变晶粒的团聚形态及择优取向,还可以显著增加晶界处H的含量,促进石墨相的生成。