碳源流量对碳纳米管厚膜形貌和结构的影响

无机材料学报

碳源流量对碳纳米管厚膜形貌和结构的影响

曹章轶, 孙卓, 郭平生, 陈奕卫

华东师范大学纳米功能材料和器件应用研究中心, 上海 200062

收稿日期:2004-12-09 修回日期:2005-04-28 出版日期:2006-01-20 网络出版日期:2006-01-20

Acetylene Flow Rate Effect on Morphology and Structure of Carbon Nanotube Thick Films by Low Pressure Chemical Vapor Deposition

CAO Zhang-Yi, SUN Zhuo, GUO Ping-Sheng, CHEN Yi-Wei

Nanotech Center, East China Normal University, Shanghai 200062, China

Received:2004-12-09 Revised:2005-04-28 Published:2006-01-20 Online:2006-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用低压化学气相沉?积(LPCVD)在镍片上制备了厚度在400～1000μm范围的碳纳米管(CNTs)薄膜, 研究了碳源(乙炔)流量对碳纳米管薄膜形貌
和结构的影响. 随乙炔流量的增加, 碳纳米管薄膜厚度和产量增大. 电子显微镜和拉曼光谱研究结果表?明, 在乙炔流量为10sccm下制备的碳纳
米管直径分布范围最小(10～100nm), 石墨化程度最高, 缺陷密度最小, 晶形最完整. 随着乙炔流量的增大(30～90sccm), 碳纳米管的直径分布
范围增大(10～300nm), 石墨化程度降低, 缺陷密度增大, 非晶化程度增加. 因此, 通过碳源流量可以控制碳纳米管薄膜的形貌和结构.

关键词: 碳纳米管(CNTs), 化学气相沉积(CVD), 扫描电镜(SEM), 透射电镜(TEM), 拉曼光谱

Abstract: Carbon nanotube (CNT) films were prepared on nickel foil substrates by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) with acetylene and hydrogen as the precursors. The effect of acetylene
flow rate on the morphology and structure of CNT films was investigated. The morphology and structure of CNTs depending on the acetylene flow rate
were characterized by scanning electron microscope, transmission electron microscope and Raman spectroscope, respectively. With increasing the acetylene
flow rate from 10 to 90sccm, the growth rate of CNT films increases and the thickness increases from 400 to 1000\mum, while the diameter of the CNTs
increases from 10 to 300nm. Also, the defects and amorphous phase in the CNT films increase with increasing the acetylene flow rate.

Key words: carbon nanotubes, chemical vapor deposition, SEM, TEM, Raman spectra

中图分类号:

TQ127

曹章轶,孙卓,郭平生,陈奕卫. 碳源流量对碳纳米管厚膜形貌和结构的影响[J]. 无机材料学报.

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