过渡金属催化的薄层类金刚石碳（DLC）薄膜石墨化动力学

摘要： 本文研究了涂覆微量镍金属颗粒的类金刚石碳（DLC）薄膜在773K下的石墨化动力学。采用脉冲激光沉积（PLD）技术在室温下将DLC薄膜沉积于透明石英基底上，并通过分子束外延技术在室温下将镍沉积于DLC表面。研究了沉积薄膜在超高真空热处理（573-873K范围，60分钟退火）和动力学行为（773K下30-3760分钟范围）。表面与界面表征表明，石墨化sp2团簇的生长始于低于573K的温度。在773K下记录了石墨化的动力学过程，因此石墨团簇的持续生长导致了长程动力学效应。这些团簇使电导率和载流子迁移率分别提升至6.103西门子/厘米和20 V/cm2·s。这种持续变化不仅源于石墨团簇的成核与生长，还与其沿表面及石英基底的重取向有关。结果表明，经热后处理的催化金属/DLC薄膜是导电电极和传感应用领域极具前景的材料。