Регулирование структурного состояния WSe_x/С шш о покрытий, формируемых методом импульсного лазерного осаждения

摘要

Сформулированы требования к новому типу наноматериалов на основе дихалькогенидов переходных металлов (ДПМ), перспективных для создания относительно дешевых и эффективных катализаторов электрохимических процессов восстановления водорода. Исследована возможность реализации ряда важных требований к структуре этих материалов на примере тонкопленочных покрытий, содержащих диселенид вольфрама и углерод. Покрытия WSe_x/С получены методом импульсного лазерного осаждения (ИЛО), которое проводили в инертном и реактивном (СН_4) газе в стандартной конфигурации и с применением противокапельного экрана. В ряде случаев на подложку подавали постоянное низковольтное или импульсное высоковольтное смещение, которое инициировало ионную бомбардировку покрытий. Установлены факторы, оказывающие важное влияние на химический состав, морфологию и топографию поверхности покрытий. Определены режимы формирования развитой поверхности, содержащей высокую плотность краевых состояний WSe_2 фазы, что является необходимым условием реализации высокой каталитической активности и производительности ДПМ-содержащих нанокатализаторов. Углеродная фаза с преобладанием sр~2 состояний необходима для обеспечения эффективного токопрохождения в объеме сформированных слоев.