低压化学气相沉积制备掺硼碳薄膜及其表征

摘要

以 BCl3和 C3H6分别作为低压化学气相沉积制备掺硼碳材料的硼源和碳源,采用热壁化学气相沉积炉,于 1 100 ℃在碳纤维基底上制备了掺硼碳薄膜。采用扫描电镜、X 射线衍射和 X 射线光电子能谱对样品作了表征。结果表明:产物表面光滑,断面呈细密的片层状结构,产物由 B4C 和石墨化程度较高的热解碳组成。采用掺硼碳薄膜中含有 15%(摩尔分数,下同)硼。硼原子化学键结合状态共有 5 种,分别是:B4C 的中的 B—C键,硼原子替代固溶在类石墨结构中形成的 B—C键,BC2O 和 BCO2结构中 B—C键和 B—O键的混合态,以及 B2O3中的 B—O键。其中超过 40%的硼原子以替代固溶的形式存在于热解碳的类石墨结构中。