富氮N_2/CH_4/H_2体系中金刚石纳米线的制备研究

使用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法在富氮N_2/CH_4/H_2体系中纳米金刚石膜沉积进行研究。使用扫描电子显微镜对纳米金刚石膜的表面形貌进行测试,使用光射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对纳米金刚石膜的表面化学结构进行表征。结果表明,氮气浓度的改变对纳米金刚石膜的表面形貌和晶粒尺寸都有明显影响。在氮气浓度为85%时,纳米金刚石膜的表面由平均长度为2.5μm金刚石纳米线组成,晶粒尺寸在85%最低,为8 nm。纳米金刚石膜氮元素含量随氮气浓度上升而上升在95%为2.68%。晶粒尺寸下降,晶界含量上升,C=C键含量上升;晶粒尺寸上升,晶界含量下降,C=C含量下降。C-C键含量随着晶粒尺寸下降而下降,随晶粒尺寸上升而上升,同时C-C峰的FWHM值在氮气浓度为85%时最低为1.16 e V。