Көміртектің құрылымды модификациясы


Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:   

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ
6
КІРІСПЕ: 1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
6: 9
КІРІСПЕ: 1. 1 Көміртектің құрылымды модификациясы
6: 9
КІРІСПЕ: 1. 2 Кристалдық емес көміртегінің түрлері
6: 11
КІРІСПЕ: 1. 3 Алмазтектес көміртегінің электрондық қасиетінің қазіргі заманғы мәселелер модификациясы
6: 15
КІРІСПЕ: 1. 4 Аморфты фаза туралы ұғым
6: 20
КІРІСПЕ: 2 ЗЕРТХАНАЛЫҚ БӨЛІМ
6: 21
КІРІСПЕ: 2. 1 Аморфты көміртекті қабықшаларды алу әдістері
6: 21
КІРІСПЕ: 2. 2 Магнетрондық әдіс
6: 22
КІРІСПЕ: 2. 3 Жұқа қабыршақтардың вакуумдағы технологиясы
6: 24
КІРІСПЕ: 2. 4 Раман спектроскопиясы (жарықтың комбинациялық шашырауы)
6: 27
КІРІСПЕ: 2. 5 Комбинациялық шашыраудың негіздері, әдістері, қолданылуы
6: 31
КІРІСПЕ: 3 ТӘЖІРИБЕ НӘТИЖЕЛЕРІН ТАЛДАУ
6: 39
КІРІСПЕ: 3. 1 Aморфтыкөміртек қабықшаларының раман спектроскопиясында зерттеу нәтижелері.
6: 39
КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ
6: 43
КІРІСПЕ: ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
6: 44
КІРІСПЕ:
6:
КІРІСПЕ:
6:
КІРІСПЕ:
6:
КІРІСПЕ:
6:

КІРІСПЕ

Көміртек әртүрлі электрондық конфигурация байланысын түзу қасиетінің арқасында ерекше зат болып табылады. Қарапайым модельде осы конфигурацияның гибридизациясы sp, sp 2 және sp 3 түсіндіріледі. Аморфты көміртегі а-С:Н фотоэнергетикаға, жартылайөткізгіштік электроникалары және оптоэлектроникаларда қолайлы қабықша материал ретінде, сонымен қатар басқа да салаларда қолданылуына байланысты қазіргі уақытта ғылым мен техникада тереңдетіліп зерттелуде. Бұл материлға деген қызығушылық тек қана тәжірибе жүзінде жартылай өткізгіштік қасиетінде ғана емес, сонымен қатар ғылыми физикадағы мәселеде: реттелмеген қатты денелерде қолданыс тапты. Аморфты көміртегі а-С:Н легирленетін жоғары фотоөткізгіш көрінетін жарықта жұтқыштық және өткізгіштік қабілеті сияқты физикалық қасиеттерге ие жартылай өткізгіш материал, аспап жасау саласында кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары жаңа конструкциялы құрылғылар жасауға бағытталған интенсивті зерттеулер мен аспап құрастырулар жүргізілуде. Қолданудың тағы бір бағыты басқа материалдармен салыстырғанда негізі а-С:Н болатын арзан фотоқұрылымдарды жасау болып табылады.

а-С:Н негізінде жасалған фотоқұрылымдардың ерекшелігі мыналарда: қайталанғыштық сипаттамалары бар үлкен ауданды құрылғылар жасау технологиясының қарапайымдылығы және элементтердің параметрлерін басқарудағы кең мүмкіншіліктері, жеңілдігі, мехникалық әсерлерге беріктігі, жоғарғы радиоацияға шыдамдылығы және алғашқы параметрлерінің жылдам термиялық өңдеуден кейін қайта түзілуі. Өндірісте жартылай өткізгішті дискретті құрал, сонымен қатар технологиялық процесстер мен интегралды микросхемада жинақталады (эпитакциялар, фотолитографиялар, травления, диффузия, пленкаларды отырғызу және тағы сол сияқты) . Барлық жартылай өткізгішті приборларды дайындау барысында вакуумде жұқа пленкаларды буландыру әдісі қолданылады (жұқа пленкаларды алу технологиясында) . Маңызды айта кететін мәселе, жартылай өткізгішті материалдардың барлық түрін технологиялық отырғызу просестері жұқа пленкалардың вакуумде жүруі - жұқа пленкалы технология деп аталады. Пленкаларды отырғызу барысында вакуум генерация әсерінен ағын бөлшегімен, жинағыш төшеніш жаққа қарай және олардың жіберілетін тоқ арқылы үстін жауып тұратын қабаттардан құралады. Сонымен, осы вакуумде жұқа пленкаларды алу келесі негізгі элементтерден құралады.

  • вакуумдық системадан;
  • тұндырылған материалдың сақталуы;
  • технологиялық процесстерді өткізуін қамтамасыз етуі;
  • транспорттық позициялық құрылғы;
  • пленкамен жабу зонасына төсеніштерін енгізуін қамтамасыз етеді және жабындалатын материалдың бөлшек ағындарына қатысты беттік өңдеу.
  • Вакуумде алынатын жұқа пленкаларды алу негізгі келесі операциялардан тұрады:
  • жұмыс камерасын жабу және оны қажетті вакуумге дейін айдау;
  • төселінетін заттан атомды (молекулаларды) ағын тудыратын қорек көзін қосу;
  • вакуумды система және тұрақты жұмыс істейтін қорек көзі кезінде белгіленген қалыңдықтағы жабындымен жабу;
  • бөлшек ағындарының қорек көзін өшіру, төсенішті суыту және жұмыс камерасына атмосфералық қысымға дейін ауамен толтыру;
  • колпакты көтереді және өңделген төсеніштерді төсеніш көтергіштен алады.
  • Кейбір жағдайларда қосымша операциялар жүргізіледі мысалы, төсенішті алдын ала қыздыру.

а-С:Н және оның қоспаларын орналастыру үшін әр түрлі әдістер қолданылады: магнетрондық әдісі, метанның буландыру фазасында химиялық орналастыру әдісі, иондық реактивті тозаңдату, күлгін жоғары жиілікті разрядты және тұрақты токтың күлгін разрядында метаннан орналастыру әдісі .

Құрылымы реттелмеген конденсирленген ортадағы алмазтектес қабықшалар, аморфты гидрогенирленген көміртегі (а-С:H) негізіндегі, магнетрондық тозаңдату әдісімен алынған.

Тозаңдату процесі - нысананы жоғарғы энергиялы иондармен атқылағанда, нысана материалдың бетінен атымдардың ұшып шығу процесі болып келеді. Сонымен қатар, жоғарыдағы анықтамаға сәйкес, тозаңдату процесі улау (травление) процесі ретінде қарастырылып, бетті тазалау және оны профильдеу үшін қолданылады.

Жұмыстың өзектілігі мен практикалық маңызы: жоғарыда қарастырылған аморфты көміртек пленкаларының құрылымы, қасиеттері және алу әдістерінен бұл материалдарды ерекшеқасиеттеріне, қолданылуына қарай бөліп қарастыруымызға болады. Тұндыру шарттарын (иондардың энергиясын, ағын құрамын, төсеніш температурасын және тағы басқа) өзгертіп, пленкалардың құрлымын басқару арқылы әр түрлі диапозандағы қасиетке ие болатын көміртек материалдарын алуға болады. Алынган пленкаларды раман спектроскопиясында және оптикалық қасиеттерін зерттеуге усынылады. Раман спектроскопиясы - серпімсіз монохроматты жарықтың шашырауын зерттейтін жүйе. Бұл әдістің мағынасы осы зерттелініп отырған зат өзінен белгілі бір толқын ұзындығына байланысты сәуле өткізеді. Алынған сәулелер линза көмегімен бір шұңқырға шоғырланып жарық фильтрі арқылы өтеді. Романовтың спктроскопиясында үлгі монохраматтық жарықпен сәулеленеді (әдетте сәулелендіру көзі лазер болып табылады) . Үлгімен шашыраған сәулеленудің көп бөлігі түскен сәуле сияқты жиілікке ие болады, бұл процесс Релейше шашырау деп белгілі. Осыған қарамастан үлгіден шашыраған сәулеленудің кейбір мөлшері, шамамен миллионнан бір фотон (0. 0001 %) ашғашқы лазерден сәулеленген жиілікке қарағанда ауысқан жиілікке ие болады.

  • Жұмыстың мақсаты:Аморфты көміртек қабықшаларын магнетрон әдісімен жұқа пленкаларды вакуумде алу және раман спектроскопиясында зерттеу;
  • Әдістің жұмыс істеу принципімен танысу;
  • ВУП-5-те жоғарғы және төменгі вакуум алу;
  • тозаңдату арқылы жұқа пленкаларды алуды тәжірибе түрінде көру.

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1. 1 Көміртектің құрылымды модификациясы

Көміртек әртүрлі электрондық конфигурация байланысын түзу қасиетінің арқасында ерекше зат болып табылады. Қарапайым модельде осы конфигурацияның гибридизациясы sp, sp 2 және sp 3 түсіндіріледі және олар 1 суретте көрсетілген. Көміртегінің кеңінен таралған құрылымды модификациясы гибридтелген құрылымды байланыспен sp 3 құрылымы анықталған, алмаз және sp 2 гибридтелген байланысты графит (сурет 1) . Графит қабатты құрылымды және қабаттар арасындағы байланысы Ван-дер -Валльс типті болады (сурет 2) . Графит құрылымында айтарлықтай өзгерулер болады: қабаттардың қисаюы, атомдардың орналасуындағы сызықты иілуі, құрылымдардағы нүктелік ақаулардың пайда болуы [1] .

Көміртегі атомы С 2 H 2 ацетилен және карбин (C≡C) n секілді үштік байланыспен байланысқан. Мұнда көміртегі атомы sp-гибридтелген. Көміртегі әртүрлі қасиеті бар қатты денедегі кристалдық және кристалдық емес қатарын түзе алады. Кейбіреулері 1 кестеде көрсетілген.

Сурет 1 - Көміртегінің s және p атомдық орбиталдың гибридизацияның диаграммалық схемасы [1]:

Image

Сурет 1 - Көміртегінің s және p атомдық орбиталдың гибридизацияның диаграммалық схемасы [1]

:

Image Image

Сурет 2 - Көміртегінің құрылымдық модификациясы [1]

Бұл қасиеттер жартылай металдың графитпен (тиым салынған аумақта Eg 0эВ ретімен) оқшауланған алмазға (Eg > 4эВ) дейінгі интервалда кеңінен реттеледі.

Сондықтан, жартылай өткізгіштік электроникада көміртегіні қолдануға себеп болады. Криталдық емес көміртегінің әртүрлі формасы 1. кестеде көрсетілген.

Кесте 1 - Әртүрлі формадағы көміртегінің кейбір механикалық және электрондық параметрлері [2]

Көміртегінің түрлері: Көміртегінің түрлері
Тығыздығыг/cм3:

Тығыздығы

г/cм 3

Қаттылықкг/мм2:

Қаттылық

кг/мм 2

sp3%: sp 3 %
ат. % H: ат. % H
Аумақ ені, эВ: Аумақ ені, эВ
Көміртегінің түрлері: Алмаз
Тығыздығыг/cм3: 3, 515
Қаттылықкг/мм2: 1
sp3%: 00
ат. % H:
Аумақ ені, эВ: 5. 5
Көміртегінің түрлері: Графит
Тығыздығыг/cм3: 2, 267
Қаттылықкг/мм2: Төмен
sp3%: 0
ат. % H:
Аумақ ені, эВ: -0, 04
Көміртегінің түрлері:

Шыны

Тәріздес

Тығыздығыг/cм3: 1, 3-1, 55
Қаттылықкг/мм2: 800-1200
sp3%: ~ 0
ат. % H:
Аумақ ені, эВ: 0, 01
Көміртегінің түрлері: a-C,
Тығыздығыг/cм3: ~ 2
Қаттылықкг/мм2: 20-50
sp3%: < 5
ат. % H:
Аумақ ені, эВ: 0, 4-0, 7
Көміртегінің түрлері: a-C:H, сутек ендірілген алмазтектес көміртегі
Тығыздығыг/cм3: 1, 6-2, 0
Қаттылықкг/мм2: 5000
sp3%: 40-70
ат. % H: 10-40
Аумақ ені, эВ: 0, 8-2, 7
Көміртегінің түрлері: a-C:H, полимер
Тығыздығыг/cм3: 1, 2-1, 6
Қаттылықкг/мм2: Төмен
sp3%:
ат. % H: 35-60
Аумақ ені, эВ: 1, 7- 4
Көміртегінің түрлері: Полиэтилен
Тығыздығыг/cм3: 1, 0
Қаттылықкг/мм2: Төмен
sp3%:
ат. % H: 67
Аумақ ені, эВ: 6

Аморфты көміртегі а-С:Н фотоэнергетикаға, жартылайөткізгіштік электроникалары және оптоэлектроникаларда қолайлы қабықша материал ретінде, сонымен қатар басқа да салаларда қолданылуына байланысты қазіргі уақытта ғылым мен техникада тереңдетіліп зерттелуде. Бұл материлға деген қызығушылық тек қана тәжірибе жүзінде жартылай өткізгіштік қасиетінде ғана емес, сонымен қатар ғылыми физикадағы мәселеде: реттелмеген қатты денелерде қолданыс тапты [3] .

Қазіргі уақытта ретсіз құрылымды көміртектің көп түрлері бар. Оларға шыны тәрізді көміртек аморфты фторлы көміртек a-C:F, нитрогенизирленген көміртек a-C:N, графиттектес және полимертектес көміртек, гидрогенизирленген алмазтектес көміртек және тағы басқалары жатады. Зерттеушілер сутек енгізілген аморфты алмазтектес көміртекке ерекше көңіл бөліп отыр. Бұл материалдың маңыздылығы механикалық және электрондық қасиетіне байланысты. a-C:H қаттылығы табиғи алмаздың қаттылығына жақынырақ болып отыр. Сондықтан, ол алмазтектес көміртек деп аталады. Мұндай қасиет sp³ координерленген байланыстағы аморфты матрицада a-C:H басымдылығымен түсіндіріледі. Қазіргі уақытта ретсіз құрылымды алмазтектес көміртекті тәжірибеде қабықшаны нығайту, антифрикционды қорғау, жарықтандыру, изомерлер және поссиверлеу есебінде кеңінен қолданылады. a-C:H жоғары механикалық берікті және сенімді. a-C:H қабықшасынан жасалынған электронды құрылғылар жоғары температурада жұмыс істей алады. Болашақта алмазтектес көміртек күн энергиясында және медицинада биоматриал есебінде қолдануы мүмкін.

Аморфты көміртегі а-С:Н легирленетін жоғары фотоөткізгіш көрінетін жарықта жұтқыштық және өткізгіштік қабілеті сияқты физикалық қасиеттерге ие жартылай өткізгіш материал, аспап жасау саласында кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары жаңа конструкциялы құрылғылар жасауға бағытталған интенсивті зерттеулер мен аспап құрастырулар жүргізілуде. Қолданудың тағы бір бағыты басқа материалдармен салыстырғанда негізі а-С:Н болатын арзан фотоқұрылымдарды жасау болып табылады [4] .

а-С:Н негізінде жасалған фотоқұрылымдардың ерекшелігі мыналарда: қайталанғыштық сипаттамалары бар үлкен ауданды құрылғылар жасау технологиясының қарапайымдылығы және элементтердің параметрлерін басқарудағы кең мүмкіншіліктері, жеңілдігі, мехникалық әсерлерге беріктігі, жоғарғы радиоацияға шыдамдылығы және алғашқы параметрлерінің жылдам термиялық өңдеуден кейін қайта түзілуі.

1. 2. Кристалдық емес көміртегінің түрлері

Шынытәріздес көміртегі . Бұл ақаулы графитті қабатты құрылымды көміртегі формасы. Қабат бойындағы атомның құрылым ретіндегі корреляцияланған ұзындық La 40A 0 құрайды [4] .

Шынытәріздес көміртегі 1200 0 C-та фенол формальдегидті резина карбонизация жолымен алынуы мүмкін және 1 сағат бойында 1500, 2000, 2500, 2700 және 3000 0 C инертті атмосферасында сатылы жылулық өңделу болуы мүмкін. Қорытындысы рентгендік дифракциясы, диамагниттік сезімталдығы, термо-эқк және электрондық эмиссиясы негізінде авторлар. шынытәріздес құрылымды көміртегінің жаңа модель және оны жылумен өңдеу жолымен модификациялау ұсынды. Бұдан басқа, экспериментті түрде пиролиздің бастапқы сатысында көптеген жіңішке графиттектес көміртекті қабаттар шынжырлы-қабатты матрицамен қоршалған. Бұл жылулық өңдеудегі жүйе тәртібін анықталудың негізгі факторы болып табылады. Ұсынылған модельдіңнегізгі ерекшелігі 2000 0 C жоғары температурада бір уақытта құрылғаншынжырлы қабатты бөлікшедеструкциясы (бөлінуі, жіктелінуі) болып табылады.

Аморфты көміртегі графитті тозаңдату немесе оны электронды сәулемен буландыру арқылы жасалуы мүмкін. Оның құрылымы дифракция әдісімен зерттелді, электрондық және рентгендік үздіксіз ретсіз ортада әртүрлі қатынастағы sp 2 және sp 3 координацияланған байланысы бар деп моделденген [4] . Бұл модель (a-C) -де sp 3 байланыстың максималды концентрациясы 5% құрайды деп санайды. a-C жарықтың комбинациялық шашырауының екі ерекшілігі бар: 1550 см -1 жалпақ негізгі шың және 1350 см -1 қосымша шың болуы. Сондай ақ бұл ерекшеліктер олардың үш координирленген торда және жеке оқшауланған графиттің пайда болуын түсіндіретін, оған ұқсас КРС микрокристаллдық графиттің спектрінен бақылаймыз. а-С негізінен графиттің ретсіз қабатты кластерінен тұрады деп болжам жасалды [4] .

Аморфты көміртегі бөлме температурасында табиғи көміртегіден қарапайым ионды-сәулелі тозаңдатумен кварц және монокристал кремний төсенішінде алады. Егер жылу өңдеуінен кейін үлгіде кристалл біртіндеп пайда болуы және құрылымның өзгеруі оптикалық тиым салынған аумағының ені және көміртегі атомының күйі sp 3 байланысы арасында коррелияция байқалады. Ол КРС спектрінің зерттелумен қалыптасады.

Алмазтектес көміртегі (а-C) үлкен үлесті sp 3 байланысында жоғары қаттылығымен, химиялық инерттілігімен, оптикалық мөлдірлігімен және жоғары меншікті кедергісімен сипатталады. CVD импульсті лазермен тозаңдатылған және буландырылған әдістерімен жасалған а-С типтік қабықшалар сыну коэффициенті 1, 8-2, 2, оптикалық тиым салынған аумағының ені 1-2 эВ және меншікті кедергісі - 10 4 -10 8 Ом·см. a-C КРС спектрінің негізгі жолағы 1530 см -1 маңында, үлкен интенсивтілігінен және әлсіз интенсивті қосымша жолағы 1400 см -1 маңында. Үлкен құрамды sp 3 (87%-ке дейін) байланыстағы аморфты көміртегінің қабықшасын сипаттау үшін «тетраэдрлік» деген термин қолданылады және ta-С сәйкес белгіленуі ендіріледі [5] .

Тетраэдрлік аморфты көміртегін магнитті фильтрлі магнетронды тозаңдату жүйесімен алуға болады. Үлкен үлесті sp 3 байланысты қабықшаның құралуы төсеніште 10-нан 50 В-ке дейін ығысу кернеуінде болады. Алынған қабықшаның оптикалық тиым салынған аумағының ені 3 эВ-ті құрайды. Атомдық күштік микроскоппен алынған беттік қыртысының көрінісі қабықша біртекті және тегіс екенін көрсетті[6] .

Тетраэдрлік аморфты көміртегінің КРС спектрін толқын ұзындығы 244 нм ультракүлгін лазермен тербелмелі модты қоздыру үшін қолданылады. Зерттеу ta-С спектрі sp 2 және sp 3 күйіне сәйкес екі жақын жолақтан, яғни 1100 см -1 және 1600 см -1 тұратынын көрсетті. ta-С қабықшаның басты кемшілігі құрылымының тұрақсыздығы және сол үшін өзінің керемет қасиетіне қарамастан, бұл материал болашақта тәжірибеде кеңінен қолданысқа ие болмайды.

Гидрогенизирленген аморфты көміртегі - a-C:H aлмазтектес көміртегі DLC(diamond like carbon) , графиттектес және полимертектес (PLC) сияқты әртүрлі модификацияға ие. a-C:H құрылымы мен қасиеті үштік фазалы диаграммада көрсетілгендей жасалу шартына тәуелді [7] .

Полимертектес көміртегі - Полимертектес көміртегі қабықшасы 35-50 ат% сутегі құрамымен алынады. Олар төмен тығыздыққа (1, 2-1, 7г/см -3 ), кең тиым салынған аумаққа (2, 5 - 4 эВ) және аз сыну коэффициентіне (1, 2-1, 7) ие [7] . PLC қабықшасын әдетте сутек көміртегі газдардың плазма-химиялық әдіспен жіктеп орналастыру (Plasma enhanced chemical vapour deposition-PLECVD) қолданылады.

:
\[{\mathcal{N}}_{\perp}\]
:

Сурет 3 - a-C:H фазалық күйдің үштік диаграммасы [7]

Кесте 2 - Алмазтектес және полимертектес a-C:H-ң физикалық параметрлері [8]

Параметр: Параметр
DLC: DLC
PLC: PLC
Параметр: Оптикалық рұқсат етілмеген өңірдің ені E g , эВ
DLC: 1, 1
PLC: 3, 0
Параметр: Сыну көрсеткіші
DLC: 2, 1
PLC: 1, 65
Параметр: Тығыздығы, г/cм 3
DLC: 1, 9
PLC: 1, 3
Параметр: Сутек концентрациясыH, aт. %
DLC: 27
PLC: 50

PLC қабықшасын CH 4 метан және H 2 сутегі газ қоспасынан, H 2 сутегі және C 2 H 3 ацетиленнің әртүрлі компонентті сутегінен (R) :R=CH 4 /(CH 4 +H 2 ) және R=C 2 H 6 /(C 2 H 6 +H 2 ) PLECVD әдісі арқылы алынды. Мұндағы R 0, 25-1, 0 дейін түрленді және газдың толық қысымы 133 Па [8] . Қабықша бөлме температурасында 13, 56 МГц жиілікпен және ВЧ-қуатының тығыздығы 2, 8 Вт/см 2 . PLC қабықшасының қасиеті сутегі концентрациясынан сондай ақ, қабықшадағы CH n топ концентрациясына тәуелді болды. Бұл концентрациялар PLC қабықшасынан сутегі шығу эффекті R қатынасының төмендеуінен азайды. Бұл қабықшаның меншікті кедергісі 3·10 13 Ом·см жоғары. Қабықшада сутегі концентрациясының өсуімен сыну коэффициенті кемиді, сондықтан CH 4 немесе C 2 H 6 пайыздық құрамының көбеюімен оптикалық тиым салынған аумағының ені өседі. PLC қабықшасының өрістік электрондық эмиссиясының электрлік өрісі 18B/см құрайды, сондықтан PLC қабықшасы электронды эмиттер есебінде қолдануға болатынын қорытындылауға мүмкіндік береді [8] .

PLC жұқа қабықша фотолюминесценция спектрінде төменгі температуралы төсенішке өсірілген және а ион энергиясы жоғары сапалы плазмохимиялық қондыру әдісі арқылы үш энергиялы шың пайда болады: 2, 28, 2, 65 және 2, 95 эВ, олар қоздырылған жарықтың 3, 54 және 4, 13 эВ энергия квантына тәуелді емес болады. Технологиялық параметрді түрлендіріп қабықша алу эмиссиялық спектрдің салыстырмалы интенсивті шыңның өзгеруіне әкеп соғады және олардың энергетикалық жағдайында әсер етпейді.

Алмазтектес көміртегі a-C:H - a-C:H қабықшасы оның болашақта тәжірибелік қолданыста кеңінен қолданылатынымен назарға ие.

a-C:H қабықшасы тетраэдрлік sp 3 және көміртегі атомымен байланысты тригональды фаза sp 2 қоспасынан тұрады және осы екі фазаның өзара қатынасы тұндыру шартына тәуелді (сурет 4) . Қабықшаның электрлік және оптикалық қасиеті өткізгіштік аумақтың шетін және валентті аумақты қалыптастыратын, Ферми деңгейіне жақын орналасатын sp 2 позициялы π -күйдегі электрондар арқылы анықталады. Бұл sp 2 байланыстары бірнеше атомнан тұратын, sp 3 матрицасына байланысқан σ тұрғызылған кластерлерден құрастырылады. Көміртегі атомымен байланысқан sp 2 және sp 3 ара қатынасы a-C:H қабықшаның қасиетін анықтайды .

Сурет 4 - Алмазтектес көміртегінің a-C:H құрылымы [9]:

Сурет 4 - Алмазтектес көміртегінің a-C:H құрылымы [9]

:

Қабықшаның орналастыру шартын бақылай отырып, қабықшадағы sp 3 және sp 2 байланыс ара қатынасын ұсынуға болады.

Алмазтектес қабықшамен a-C:H шынайы монокристалдық алмаз арасындағы фундаментальды ерекшелігі ауыспалы тригональ санымен немесе графитті байланысының қатысуы, сондай-ақ сутегінің аса жоғары құрамы болып табылады (сутегінің 5-50 ат. %) .

Таза алмаз кристалының синтезі жоғары температура мен қысымды талап еткеніне қарағанда, жасанды алмаздың алу процесі едәуір технологиялық қиындықтан болады [10] .

1. 3 Алмазтектес көміртегінің электрондық қасиетінің қазіргі заманғы мәселелер модификациясы

Соңғы жылдары ретсіз құрылымды көміртегіге және оның қасиетінің модифицирлеу мәселесіне жалпы қызығушылық байқалып отыр. Қазіргі уақытта, ретсіз құрылыммен әртүрлі көміртегіге көп көптүрлілік қалыптасты және тек қана аморфты көміртегі емес, соның негізінде құралған толық материал класы туралы айтуға болады. сол себепті, аморфты көміртегі электронды қасиетінің модификация мәселесі, алғашқы зерттеулерге қарағанда көбірек обширной болады. осы мәселе шешімінің әр түлі жолы бар екені белгілі. Әрбір жағдайда a-C электронды қасиетінің модификацияға әректі жасап шығарылады. Бұған әдістің көп көптүрлілігі және a-C аморфты қабықшаның алу спецификасы қосылады.

Аморфты көміртегінің көптүрлілігі формасынан өзінің қызықты қасиетімен a-C:H гидрогенизирленген аморфты алмазтектес көміртегі боп көрінеді. Ең алдымен, бұл өзінің механикалық қасиетімен табиғи алмазға, оны материал негізінде алу мүмкіндігіне байланысты. Аморфты гидрогенизерленген көміртегі, антифрикционды қасиетке оптикалық және қатты мөлдірлік покрытиясын алу үшін перспективалық материал болып табылады. Бұдан басқа, a-C:H қабықшасы квантты өлшемді эффектілер пайда болатын наноқұрылымды материал сияқты маңызды қызуғышылық көрсетеді.

КРС пен ИҚ спекроскопиямен берілген үлгі алмазтектестe a-C:H наноқұрылымды бірлік sp 2 валентті байланысының конфегурациясымен 5 ден 20A 0 дейінгі өлшемнен графиттектес кластерлер болып табылады. Бұл кластерлер sp 3 конфигурация байланысымен алмазтектес материалға орналасады. a-C:H қабықшасындағы өлшемді квантталу, графитті жартылай металдан жартылай өткізгішке айналдыра отырып, графиттектес нанокластерді электронды спектрде тиым салынған аумақтың пайда болуына әкеп соғады және a-C:H қабықшасының оптикалық жұтылу шекарасын анықтайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Фуллеренді қосылыстардың құрылымы
Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы. Қорытпалар күйі диаграммасы.Темір көміртекті қорытпалардың фазалары мен компоненттері
Наноөлшемді кремний карбиді: синтезі, құрылымы, қасиеттері
Материалтану туралы
Аморфты алмазтектес көміртекті қабықшаның электронды қасиетінің модификациясы
Беттік қабатын өңдеу технологиясы
Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы
Көміртектің химиялық қасиеттері
Көміртегі қосылыстары
Түсті металдар және оның қорытпалары
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz