苑奎
,
王婷
,
崔锋
,
倪晋仁
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.05.018
目的：研究硼掺杂对改善金刚石膜的电阻率的影响,制备掺硼金刚石膜。方法采用热丝化学气相沉积系统,以CH4,H2,(CH3O)3B混合气体为反应气,在钛片衬底上沉积制备掺硼金刚石膜电极。对不同生长阶段沉积出的电极进行扫描电镜、EDX光电子能谱、激光Raman光谱、X射线衍射、电化学性能表征及废水降解应用研究。结果制备出的掺硼金刚石膜呈现出均匀的(111)晶面,Raman光谱图中金刚石特征峰与硼原子特征峰峰型显著,具有较低的背景电流和更宽的电位窗口(3.5 V),对苯酚废水COD降解效果显著。结论有机污染物的吸附量与电极表面的粗糙度正相关,实验室制备的BDD/Ti电极表面粗糙度小,不利于析氢和析氧等副反应的发生,能降低直接电化学氧化作用,从而得到更宽的电势窗口。
关键词:
热丝化学气相沉积
,
金刚石薄膜
,
掺硼
,
拉曼光谱
,
SEM
,
XRD
熊礼威
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彭环洋
,
汪建华
,
崔晓慧
,
龚国华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.007
首先详细介绍了金刚石作为半导体材料的优异性能,然后从应用角度阐述了NCD薄膜掺B后形成半导体材料的优势,接着探讨了影响NCD薄膜性能(电性能、光学性能、生物性能等)的主要工艺条件(包括硼源种类、掺硼浓度、衬底温度、后处理).研究发现,大多数研究者都采用液态和气态硼源,而固态硼源由于很难液化且浓度不易控制而不常被采用,掺B后NCD薄膜的电阻率急剧下降,紫外波段下透过率可达51％,磁阻效应变好.另外衬底温度对BD-NCD薄膜的质量以及性能都有影响,衬底温度太高,非晶碳含量增加,金刚石质量下降;衬底温度太低,能够进入NCD晶界或晶粒的有效硼原子减少,影响其电学性能、光学性能,在最佳衬底温度工艺下的电导率可达22.3 S/cm,而在电化学性能方面,其电化学窗口可达3.3 V.而选择合适的硼源浓度对BD-NCD的电性能、光学性能、生物性能也非常关键,硼源浓度过大,BD-NCD表面粗糙度和晶粒尺寸增大;硼源浓度过小,产生空穴进行导电的B原子就少,在合适硼源浓度工艺条件下其载流子浓度可达1021 cm-3,折射率可达2.45.还有研究者对BD-NCD薄膜进行后处理工艺(退火、等离子体处理等),发现后处理对其电性能也有一定的影响.因此,选择合适的工艺对生长质量高、性能优异的NCD薄膜尤为重要.最后对BD-NCD薄膜的发展以及后续研究方向进行了展望和期待.
关键词:
硼掺杂
,
纳米金刚石薄膜
,
电性能
,
硼源浓度
,
衬底温度
徐璟
,
赵新兵
,
朱铁军
,
何旭昭
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2017.02.001
SiGe合金热电材料作为一种传统的高温热电材料一直以来受到广泛关注.本研究通过B在球磨SiGe合金中的P型掺杂,有效增加了材料的载流子浓度,优化材料的电学性能.通过球磨降低材料的晶粒尺寸,增强晶界对声子的散射,降低材料的晶格热导率.另外,B掺杂使点缺陷散射和载流子-声子散射得到增强,材料的晶格热导率进一步降低.在室温时,Si0.Ge0.2B0.04的晶格热导率为～4Wm-1K-1.由于掺杂后电导率提高,热导率降低,因此热电优值zT得到了提高.在850K时,Si0.Ge0.2B0.04的最大热电优值为0.42,与Si0.Ge0.2B0.002的样品相比,其优值提高了2.5倍左右.
关键词:
热电材料
,
SiGe合金
,
硼掺杂
,
晶粒优化
王竹梅
,
李一平
,
刘波
,
李月明
,
沈宗洋
,
左建林
人工晶体学报
采用溶胶凝胶法制备了B、Ru共掺杂TiO2纳米粉体,采用XRD、TEM、XPS、FT-IR及UV-Vis等技术对催化剂进行了表征.结果表明:B部分掺入到TiO2晶格间隙中形成B-O-Ti键,部分以B2O3的形式存在;Ru掺入到TiO2品格;B、Ru掺杂均能抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,同时促使TiO2晶粒细化;B掺杂能减少光生电子-空穴的复合、促进TiO2表面活性基团Ti-OH的生成、减小光学带隙值,而Ru掺杂的这三方面的作用却有限.Ru掺杂降低了TiO2的光催化活性,而B掺杂却能大幅提高了TiO2的光催化活性,因而Ru、B共掺杂样品的光催化活性比仅B掺杂样品还稍低,当B掺杂质量百分数为1.0％时,可见光下光催化降解亚甲基蓝的2h降解率由未掺杂TiO2的68.5％提高至84.3％.
关键词:
二氧化钛
,
硼掺杂
,
钌掺杂
,
光催化
王竹梅
,
刘波
,
谢志翔
,
李月明
,
沈宗洋
,
左建林
人工晶体学报
采用溶胶凝胶法制备了不同量B掺杂TiO2纳米粉体,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等技术对催化剂进行了表征.结果表明:B部分掺入到TiO2晶格间隙中形成B-O-Ti键,部分以B2O3的形式存在,随着B掺杂量的增加,进入晶格的B比例减少;B掺杂有效抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,掺杂样品经650℃煅烧后仍为锐钛矿结构,随B掺杂量的增加,其晶粒变小;B掺杂使得TiO2表面羟基量显著增加,且掺杂量越大表面羟基量越多;各掺杂样品的吸收边带没有明显红移,光吸收强度较未掺杂TiO2稍弱,且随着B掺杂量的增加,光吸收能力呈递减趋势.可见光催化降解亚甲基蓝结果表明,B掺杂大大提高了TiO2的光催化活性,这与掺B后晶粒变小,表面羟基量显著增加有关;当B掺杂质量百分数为1.0％时,B/TiO2可见光催化活性最高,达93.40％.
关键词:
TiO2
,
硼掺杂
,
可见光
,
光催化降解
