以磷化铁为添加剂沿(111)面生长磷掺杂金刚石大单晶

TQ163%O78; 掺杂是调控金刚石性能的一种重要手段.本文采用温度梯度法,在5.6 GPa、1312℃的条件下,选用Fe3 P作为磷源进行磷掺杂金刚石大单晶的合成.金刚石样品的显微光学照片表明,随着Fe3 P添加比例的增加,金刚石晶体的颜色逐渐变深,包裹体数量逐渐增加,晶形由板状转变为塔状直至骸晶.金刚石晶形的变化表明Fe3 P的添加使生长金刚石的V形区向右偏移,这是Fe3 P改变触媒特性的缘故.红外光谱分析表明,Fe3 P的添加使金刚石晶体中氮含量上升,这说明磷的进入诱使氮原子更容易进入金刚石晶格中.激光拉曼光谱测试表明,随着Fe3 P添加比例的增加,所合成的掺磷金刚石的拉曼峰位变化不大...

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Published in人工晶体学报 Vol. 51; no. 4; pp. 587 - 593
Main Authors 聂媛, 许安涛, 李尚升, 胡美华, 赵法卿, 赵桂平, 黄国锋, 李战厂, 周振翔, 王蒙召, 陈珈希, 周绪彪
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南理工大学材料科学与工程学院,河南省深地材料科学与技术重点实验室,焦作 454003%焦作师范高等专科学校,焦作 454000%焦作市东星炭电极有限公司,焦作 454150%赤峰学院,内蒙古自治区高压相功能材料重点实验室,赤峰 024000%中材人工晶体研究院有限公司,北京 100018 2022
Subjects
面
金刚石大单晶
掺杂
超硬材料
温度梯度法
Fe3P
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2022.04.003

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Summary:TQ163%O78; 掺杂是调控金刚石性能的一种重要手段.本文采用温度梯度法,在5.6 GPa、1312℃的条件下,选用Fe3 P作为磷源进行磷掺杂金刚石大单晶的合成.金刚石样品的显微光学照片表明,随着Fe3 P添加比例的增加,金刚石晶体的颜色逐渐变深,包裹体数量逐渐增加,晶形由板状转变为塔状直至骸晶.金刚石晶形的变化表明Fe3 P的添加使生长金刚石的V形区向右偏移,这是Fe3 P改变触媒特性的缘故.红外光谱分析表明,Fe3 P的添加使金刚石晶体中氮含量上升,这说明磷的进入诱使氮原子更容易进入金刚石晶格中.激光拉曼光谱测试表明,随着Fe3 P添加比例的增加,所合成的掺磷金刚石的拉曼峰位变化不大,其半峰全宽(FWHM)值变大,这说明磷的进入使得金刚石晶格畸变增加.XPS测试结果显示,随着Fe3 P添加比例的增加,金刚石晶体中磷相对碳的原子百分含量也会增加,这意味着添加Fe3 P所合成的金刚石晶体中有磷存在.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2022.04.003