LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Ріст та структура неорганічних полімерних плівок на основі вуглецю та селену

підкладинок. Запропоновано модель та схему утворення алмазу з полівуглецевих речовин.

При кристалізації плівок Se з пару встановлено, що залежність числа зародків N від часу ф при будь якій температурі підкладинки Тп має вигляд S- образних кривих, а залежність швидкості зародкоутворення J від температури Тп має вигляд тамманівської кривої. Для кристалічних плівок Se встановлена кореляційна залежність J від Тп з залежністю параметрів структури зародків від температури.

Запропоновано механізм кристалізації, згідно якому молекули різної конфігурації можуть визначати склад та структуру плівок. Проведено термохімічний аналіз, запропонована схема формування алмазу, розраховані робота утворення та критичні розміри зародків кристалу алмазу та селену з пари.

Ключовi слова: вуглець, алмаз, селен, плівки, тиск, температура, метан, водень, вугільний активатор, вольфрам, кремній, підкладинка, синтез, зародкоутворення, кристалізація, швидкість росту, рентгенодифрактометрія, електроннографія, структура, енергія Гіббса.


АННОТАЦИЯ

Сельская И.В. Рост и структура неорганических полимерных пленок на основе углерода и селена.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01- Неорганическая химия - Донбасская государственная академия строительства и архитектуры, Макеевка, 2003.

Диссертация посвящена исследованию закономерностей образования пленок алмаза и селена и их структуры в процессе конденсации из газовой среды.

Методом ВХТР в атмосфере C-СН4-Н2 при концентрации 2,4,6% СН4 и давлении паров 5,3;10,7;21,3 и 31,9кПа синтезированы алмазные пленки толщиной от 0,12 до 11,4мкм на W и Si подложках при температурах 1013,1033,1053, 1068,1073,1083,1113, 1173,1273К. Пленки Se с различной степенью кристалличности получены напылением на слюдяную подложку в вакууме ~10-5мм.рт.ст.

Рентгенодифракционным методом получено, что росту алмазной пленки на вольфрамовой подложке предшествует образование карбидов W2C и WC. Рост алмазной фазы происходит на карбиде WC. Установлено влияние давления и состава паров, температуры подложки Tn (c алмазными "затравками" и без них) на различные стадии синтеза алмазных пленок и структуру: кристаллографию, текстуру, размер блоков мозаики, микродеформацию и плотность дислокаций. Выявлено, что в этих условиях образуются пленки алмаза с двойной текстурой <110>+<311>, или только одинарные <110> или <311>, а для параметров реальной структуры наблюдается их зависимость от температуры подложки в виде кривых с максимумами. Выявлена закономерная зависимость скорости роста от Tn для пленок алмаза, имеющая вид кривых с максимумами, при синтезе независимо от давления и концентрации паров и типа подложек, коррелирующих с зависимостью параметров структуры от температуры. Предложена модель и схема образования алмаза из полиуглеродных веществ.

При кристаллизации пленок Se из пара установлено, что зависимость числа зародышей N от времени ф при любой температуре подложки Тп имеет место вид S- образных кривых, а зависимость скорости зародышеобразования J от температуры Тп - вид таммановской кривой. Для кристаллических пленок селена установлена коррелятивная зависимость J от Тп с зависимостью параметров структуры зародышей от температуры.

Предложен механизм кристаллизации, согласно которому молекулы различной конфигурации могут предопределять состав и структуру пленок. Проведен термохимический анализ, дана схема формирования алмаза, рассчитаны работа образования и критические размеры зародышей кристалла алмаза и селена из пара.

Ключевые слова: углерод, алмаз, селен, пленки, давление, температура, метан, водород, угольный активатор, вольфрам, кремний, подложка, синтез, зародышеобразование, кристаллизация, скорость роста, рентгенодифрактометрия, электроннография, структура, энергия Гиббса.

ANNOTATION

Selskaya I.V. Growth and structure of inorganic polymeric films on the basis of carbon and selenium. Manuscript.

Thesis to the degree of candidate of sciences (chemistry) in speciality:02.00.01- inorganic chemistry.- Donbass State Academy of Building and Architecture, Makeyevka, 2003.

Thesis is devoted to investigation of regularities of diamond and selenium films formation and their structure in the process of condensation from gaseous atmosphere. By the method of HTCTR in atmosphere C-СН4-Н2 there were synthesized diamond films on W and Si bases. The films of Se with different of crystallinity were obtained by deposition on mica base in vacuum 10-5 mm.Hq.

By X-ray diffractional method it was obtained that the growth of diamond film on tungsten base is preceded by formation of carbides W2C and WC. The growth of diamond phase takes place at carbide WC. There was found the influence of pressure and vapours` composition, the temperature of base (with diamond "seeds" and without) on different stages of synthesis of diamond films and their structure: crystallography, texture, size of mosaic blocks, microdeformations and density of dislocation.There was revealed regular dependence of the speed of growth and parameters of real structure on the temperature of base for diamond films, having the form of curves with maximums, at synthesis irrespective of pressure and concentration of vapours and type of bases. There was suggested the model and diagram of diamond formation from polycarbonic substances.

During crystallization of Se from vapour it was found that dependence of nuclei number N on time ф at any temperature of base Tn there takes place the form of S-shaped curves and dependence of nucleus formation speed J on temperature Tn has the form of Tammanov curve. For crystallic films of Se there was found the correlative dependence J on Tn with the dependence of parameters of real structure of nuclei on temperature.

There has been suggested a mechanism of crystallization according to which molecules of a various configuration can predermine the composition and structure of films. There bas been done a thermochemical analysis, given a diamond formation scheme, calculated the work of formation and critical sizes of nuclei of a diamond crystal selenium out of steam.

Key words: carbon, diamond, selenium, films, pressure, temperature, methane, hydrogen, coal activator, tungsten, silicon, base, synthesis, nucleus formation, crystallization, speed of growth, roentgendiffractometry, electrondiffractometry, structure, Gibbs energy.