PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性.pdf

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1、第28卷第3期材料研究学报Vb1．28No．32014年3月CHINESEJOURNAL0FMATERIALSRESEARCHMarch2014PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性术周凯1,2柯培玲汪爱英邹友生1．南京理工大学材料科学与工程学院南京2100942．中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201摘要利用混合离子束系统，通过辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出类金刚石薄膜(DLC)和掺氮类金刚石薄膜fN．DLC)，用可见拉曼光谱、x射线光电子能谱和扫

2、描探针显微镜表征薄膜微观结构和表面形貌，采用电化学工作站测量了薄膜的电化学性能。结果表明，DLC薄膜的表面光滑致密、粗糙度低，掺氮增加了薄膜中的sp团簇相并形成了C．N键，并使C。0键含量和薄膜表面的活性位点增加。N．DLC薄膜电极在硫酸溶液中的电化学势窗达4．5v和较低的背景电流(0．3~0．2／zA／cm2)；在铁氰化钾溶液中电极的电流响应明显，表现为受扩散控制的准可逆过程。电极具有很好的重复性和稳定性。关键词无机非金属材料，PECVD，N—DLC，微观结构，电化学性能分类号0646，0657文章编号1005．3093(2014)03．0161．05Elect

3、rochemicalPropertiesofNitrogen--dopedDLCFilmsDepositedbyPECVDTechniqueZHOUKai，KEPeiling#ⅥNGAiying”ZOUYoushengi．SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NamingUniversityofScienceandTechnology,Nnnjing2100942．KeyLaboratoryofMarineMaterialsandRelatedTechnologies,ZhejiangKeyLaboratoryofMarin

4、eMaterialsandProtectiveTechnologies,NingboInstituteofMamriabTechnologiesandEngineering,ChineseAcademyofSciences,Ningbo,315201SupportedbyNationalBasicResearchProgramofChinaNo．2012CB933003，NationalNaturalScienceFounda-tionofChinaNo．51371187，NingboScienceandTechnologyInnovationTeamNo．201

5、1B81001，andFundamentalResearchFundsfortheCen~alUniversitiesNo．30920130111019．ManuscriptreceivedOctober23，2013；inrevisedfromDecember11，2013．料Towhomcorrespondenceshouldbeaddressed，Tel：(0574)86685170，E-mail：aywang@nimte．ac．caAbstractDiamond-likecarbon(DLC)andNitrogen．dopeddiamond．1ikecar

6、bon(N．DLC)fiImsweresyn．thesizedbyglowdischargeplasmaenhancedchemicalvapordeposition(PECVD)usingahybridionbeamsystem．ThemicrostructureandSMrfacetopographyoffilmswerecharacterizedbyRamanspec．troscopy,X—rayphotoemissionspectroscopyandscanningprobemicroscopy．Theelectrochemicalperfor-mance

7、ofthefilmswasexaminedbyanelectrochemica1workstation．ResultsIndicatethattheSMr『ace0falIthedepositedfilmsiSverysmoothwithlOWroughness．NitrogendopingenhancestheclusteringofspsitesandresultsjntheformationofC．Nbond，meanwhile。increasestheamountofC—Obondandthesur-faceactivesitesoffilms．N—DLC

8、filme