掺杂金刚石薄膜电极电化学氧化效率的研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:echo19
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金刚石由于特殊的晶体结构使其具有优异的导热性、透光性、半导体性能,这些特殊的性能使它在很多高技术领域具有十分广阔的应用前景。掺硼金刚石薄膜(Boron-doped diamond films, BDD)作为一种新型的p型半导体材料,被科研工作者用作阳极材料应用于电化学领域。金刚石薄膜电极和金属、石墨、玻璃碳等电极相比,具有很多的优点。为了有效地提高 BDD电极电化学氧化效率,降低能耗,在制备过程中不仅需要选择最佳制备工艺使它的电学性能最好,还要求研究它在电化学氧化效率方向的影响因素。  本文采用热丝化学气相沉积(Hot filament chemical vapor deposition, HFCVD)的方法,在处理干净的钽基片上制备BDD。利用原子力显微镜(Atomic force microscopy, AFM)、金相显微镜、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和电化学工作站对薄膜的晶体结构、表面形貌、电化学性能进行表征和分析。研究了不同 C/B原子个数比对金刚石薄膜形貌的影响。利用电化学工作站采用循环伏安法对BBD电极电化学特性进行了分析,讨论了掺杂对BDD电极的电化学性能的影响。本文从电压、电极间距、电解液浓度、电解液种类、阴极和阳极之间是否加 BDD薄膜中间电极等几个方面对电化学氧化效率进行了研究。  本文得出:随着掺硼浓度的升高,金刚石晶粒的大小和结构致密程度先优后劣,由此可知,少量的硼掺杂有利于金刚石在钽基片上的形成,当掺杂浓度达到一定的程度,金刚石的在钽基片上的形核质量变差,不利于金刚石薄膜的生长,并且它的电学特性也变差;掺杂源为 B2O3,C/B原子个数比为10000/1时制备的 BDD电极在电解液中电化学窗口可达4.2V。不加 BDD中间电极时,电化学氧化效率随着电压的升高而升高,但是电压超过一定范围,电化学氧化效率随着电压的升高而降低;电极间距为1、3、5时,电极间距越大,电化学氧化效率越低;电解液浓度越小,电化学氧化效率越低;不同的电解液对电化学氧化效率也有影响,影响规律不仅与电解液的浓度有关,还和电解液液中是否含有金属离子有关。加 BDD中间电极时,电化学氧化效率随着电压的升高而升高。
其他文献
学位
现代通信迅猛发展,一方面在于用户对于新业务的需求,另一方面,则是因为不断涌现的新技术的推动。新技术应用于现代通信系统中,提供了开展未来业务的物质基础。在无线领域,第三代无
(本刊讯)10月12日至21日.作为第十届中国艺术节的10项美术特展之一,“艺舟双楫——杜滋龄、杜大恺水墨展”在山东省美术馆举行。展览展出了杜滋龄、杜大恺水墨作品约80件。杜
近年来,数字信号处理技术得到了迅速的发展。在数字信号处理领域,传统的傅里叶变换已经发展得比较成熟。但随着应用信号种类的不断扩展,傅里叶变换逐渐显露出其在处理非平稳
黄铁矿氧化具有重要的生产和环境意义,它在生物浸矿以及酸性矿水外排和酸性硫酸盐土的形成过程中具有重要作用。因此,长期以来一直是学术界的一大研究热点。O2、Fe3+是在自然条
大麻(Cannabis)已有数千年的医用历史,也是当今社会滥用最为广泛的成瘾性药物之一。其神经性效用途径主要是通过其含有的精神类成分四氢大麻酚(△9-tetrahydrocannabinol,△9-THC
随着国民经济的飞速发展,新型电力电子设备得到了广泛应用,电压质量问题成为了供电系统和用户共同关注的重要问题。人们不仅关注传统意义上的供电可靠性、稳定性以及各种参量
捕食对于受精6天后斑马鱼幼鱼的存活至关重要。斑马鱼的捕食行为被分为四个阶段:双眼汇聚,J-turn,捕获攻击和吞食。吞食作为捕食行为的最后一环,也反映出捕食是集视觉、运动、决
水稻是我国和全世界重要的粮食作物,也是一个重要的功能基因研究的模式植物。各种非生物逆境(干早、冷害和高温等)对植物尤其是作物的生长和发育有着非常重要的影响,非生物逆境
土壤作为源和汇,其环境和健康现状与大气、水体质量,食品安全以及人类健康关系密切。城郊菜地土壤由于靠近城市,人类活动强烈,是农田中接纳污染物的种类和数量较多且较集中的土壤