Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0213U005537, 0110U005740 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розробка фізичних основ процесу газофазного синтезу легованих азотом електропровідних наноструктурних алмазних матеріалів Назва етапу роботи Керівник роботи Стрельницький Володимир Євгенійович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 18-06-2013 Організація виконавець Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України Опис етапу Звіт про НДР: 33 с.,14 рис.,1 табл., 13 посилань. Об'єкт дослідження - метод газофазного хімічного осадження наноструктурних алмазних покриттів, легованих азотом. Мета роботи - дослідження впливу умов синтезу легованих азотом нанокристалічних алмазних плівок в плазмі тліючого розряду на їх електропровідність. Метод дослідження - експериментальне вивчення впливу умов синтезу легованих азотом нанокристалічних алмазних плівок в плазмі тліючого розряду на їх електропровідність та зв'язку зміни її величини із змінами структурних характеристик алмазних плівок з використанням методу скануючої електронної мікроскопії та рентгенівської дифрактометрії. Проведені дослідження впливу температури і складу газової фази з метану, водню, аргону та азоту в широкому діапазоні змін їх концентрацій на величину питомого опору наноструктурних алмазних плівок, синтезованих в плазмі тліючого розряду. Встановлено, що залежність величини питомого опору наноструктурних алмазних плівок від концентрації азоту має монотонний характер. Різке зниження величини питомого опору спостерігається при збільшенні концентрації азоту в газовій фазі до 6% 13% з подальшим виходом її значень на плато при концентрації азоту більш 25% 30% незалежно від зміни концентрації інших компонентів газової фази. Такий характер залежності питомого опору наноструктурних алмазних плівок від концентрації азоту співпадає з результатами аналогічних досліджень, що приводяться в літературі для наноструктурних алмазних плівок, синтезованих при зовсім інших умовах і іншим способом. Це може свідчити, що така особливість залежності величини питомого опору легованих азотом алмазних плівок від концентрації азоту в газовій фазі має більш загальний, фундаментальний характер. Залежність питомого опору легованих азотом наноструктурних алмазних плівок від концентрації в газовій фазі метану і аргону більш складна і має не монотонний характер з мінімумом при певних значеннях концентрації того чи іншого з цих компонент. Температура синтезу легованих азотом наноструктурних алмазних плівок в дослідженому діапазоні її змін від 1100 К до 1230 К суттєво впливає на величину їх питомого опору. З підвищенням температури синтезу від 1100 К до 1230 К величина питомого опору плівок знизилась на 2 порядка до значення 1,1 х 10 3 Ом?см з тенденцією до подальшого зниження при підвищенні температури синтезу. Встановлено, що між величиною ОКР легованих азотом наноструктурних алмазних плівок та змінами цієї величини не спостерігається зв'язок із змінами та величиною питомого опору алмазних плівок при зміні умов їх синтезу. Це вказує на те, що при легуванні азотом наноструктурних алмазних плівок причиною зміни величини питомого опору є насамперед зміни в структурі та складу міжзеренних прошарків алмазних плівок. Показано, що абсолютні значення величини питомого опору легованих азотом наноструктурних алмазних плівок, в цілому, мають дуже складну залежність від умов їх синтезу. Отримання наноструктурних алмазних плівок з якомога більшою електропровідністю потребує оптимізації всіх параметрів, що впливають на її величину. У цьому відношенні досягнуте в даній роботі зменшення питомого опору при легуванні азотом наноструктурних алмазних плівок з 7 х 10 6 Ом?см до 4 х 101 Ом?см, тобто, більш ніж на п'ять порядків величини, не є остаточним, а являється лише свідченням можливостей широкого впливу на цю величину параметрів синтезу алмазних плівок. Прогнозні припущення щодо розвитку об'єкта дослідження - розробка фізичних основ процесу синтезу легованих азотом електропровідних наноструктурних алмазних покриттів. Опис продукції Наноструктурні електропровідні алмазні матеріали становлять винятковий інтерес для застосування як електродний матеріал. Алмазні електроди мають найбільше вікно потенціалів у розчинах електролітів, що досягає більш 3 В, і мають надзвичайно низький і стабільний фоновий струм, що не перевищує десятих часток мка.см-2. Перераховані властивості наноструктурних електропровідних алмазних матеріалів визначають надзвичайну перспективність їх використання при створенні аналітичних приладів для визначення вкрай малих концентрацій органічних і неорганічних речовин у розчинах, а також інших приладів і устаткування, наприклад, для приладів моніторингу забруднення навколишнього середовища, очищення стічних вод і високотоксичних органічних і неорганічних відходів різних виробництв. Автори роботи Василенко Руслан Леонідович Воєводін Віктор Миколайович Грицина Василь Васильович Дудник Станіслав Федорович Кошевий Костянтин Іванович Луценко Валентин Дмітрович Опалев Олег Анатолійович Перепьолкін Сергій Степанович Решетняк Олена Миколаївна Стрельницький Володимир Євгенійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити