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论文类型：期刊论文

发表时间：2009-03-15

发表刊物：纳米技术与精密工程

收录刊物：ISTIC、CSCD、Scopus、EI

卷号：7

期号：2

页面范围：102-105

ISSN号：1672-6030

关键字：碳纳水管;纳米金刚石;化学气相沉积;制备

摘要：通过局部加热系统中的化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)实现了碳纳米管(carbon nanotube,CNT)和金刚石晶体的选择性生长.加热系统只加热硅衬底而对反应过程及担载气体没有加热作用.在衬底温度为700℃时,没有生成CNT或明显的金刚石颗粒.当温度升到740℃时,仍没有CNT生成,但是在模样化的铁膜上生成许多尺寸为几十纳米的金刚石颗粒.温度为770℃时,在铁膜的中央部位生成许多尺寸为几十到几百纳米的金刚石颗粒,而在铁膜的边缘部位可同时观测到一些CNT的生成.当温度达到850℃时,CNT的生长区域扩大而纳米金刚石的平均尺寸和生成密度减小.在910℃的高温下,生成了大量的CNT,其平均直径为20 nm,和通常的热CVD法生成的CNT相同.在较低的衬底温度下,表面催化反应占主导地位而可能诱导具有sp3结构的纳米金刚石的生成.随着衬底温度的增加,围绕在衬底周围的气体被加热,在达到其气相自聚合温度后形成不饱和碳氢链,这些生成的碳氢链在sp2结构CNT的生成中起到了重要的作用.