Diamantartige Nanoschichten auf vorstrukturierten polymerabgeleiteten SiC-Oberflächen

预结构化聚合物衍生 SiC 表面上的类金刚石纳米层

• 批准号: 34549461
• 负责人: Professorin Dr.-Ing. Nadejda Popovska-Leipertz
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34549461?language=en
• 关键词: Diamantartige; Nanoschichten; auf; vorstrukturierten; polymerabgeleiteten

1. Ergebnisse: Die erste Projektphase lieferte Aussagen über die Möglichkeiten der Erzeugung diamantartiger Nanoschichten auf unterschiedlichen ein- und polykristallinen Siliciumcarbid-Substraten sowie über die Herstellung geeigneter strukturierbarer Template durch Pyrolyse von Polycarbosilanen (PCS). Entsprechend dem Arbeitsplan wurde parallel zu thermokinetischen und quantenchemischen theoretischen Untersuchungen der Bildungsgeschwindigkeit, der Struktur und der Stabilität der sp3-hybridisierten Nanobereiche in umfangreichen Versuchsreihen die Abhängigkeit des selektiven Silicium-Transports aus dem Gitterverband sowie der anschließenden Umstrukturierung von den zahlreichen Prozeßparametern aufgeklärt, wie Ätzgaszusammensetzung (insbesondere das Verhältnis Cl2/H2), Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Ätzzeit, Morphologie und Orientierung der Substratoberfläche. Mit Atomebenen-abbildenden (HRTEM) und nanochemischen (EFTEM, EELS, ELNES, EDXS) Charakterisierungen der verschiedenen Reaktionsstadien sowie Raman-Methoden konnten optimale prozeßtechnologische Parameter der Diamantbildung ermittelt werden. Bezüglich der Herstellung der PCS-abgeleiteten Template konnten die optimalen Precursor-Gemische und die entsprechenden Pyrolysebedingungen ermittelt werden, die sowohl zur SiC-Bildung führen, als auch - durch variablen molekularen Aufbau und einstellbare rheologische Eigenschaften - eine Mikrostrukturierung der PCS-abgeleiteten SiC-Oberflächen über verschiedenen Substraten (Si-Wafern, Siliconkautschuk: PDMS) möglich machen.2. Fortsetzung: Darauf aufbauend wird nun in der zweiten Projektphase zunächst, im Unterschied zu den bisherigen Versuchen zur Nanodiamant- bzw. CDC-Bildung, die Steuerung der Kohlenstoffphasen-Dynamik über die strukturellen und chemischen Details des Templats angestrebt, dessen Eigenschaften durch das Herstellungsverfahren (Pyrolyse eines präkeramischen Polymerprecursors) und durch Dotierungen mit z.B. katalytisch aktiven Komponenten modifiziert werden können. In Abstimmung damit werden ergänzend die Strukturierungsmöglichkeiten der PCS-abgeleiteten Template untersucht. Dazu werden neue Verfahren für die Strukturierung der PCS über PDMS und Silsesquioxan(PMS)/PCSKomposite entwickelt. Anschließend sollen die an den ein- und polykristallinen Siliciumcarbid-Modellsubstraten gewonnenen Erkenntnisse angewandt werden, um die prozeßtechnologischen Voraussetzungen für die SiC/Nanodiamant-Transformation an vorstrukturierten, PCS-abgeleiteten Siliciumcarbid-Templaten zu schaffen, wobei als Anwendungsbeispiel von aktuellem Interesse die Herstellung diffraktiver, mikrooptischer Bauelemente angestrebt wird.

1. Ergebnisse: Die erste Projektphase lieferte Aussagen über die Möglichkeiten der Erzeugung diamantartiger Nanoschichten auf unterschiedlichen ein- und polykristallinen Siliciumcarbid-Substraten sowie über die Herstellung geeigneter strukturierbarer Template durch Pyrolyse 冯·聚碳硅烷（PCS）。热动学和量子化学理论的并行工程规划 硅传输在 Gitterverband 中的应用 ätzzeit、Morphologie und Orientierung der Substratoberfläche。 Mit Atomebenen-abbildenden (HRTEM) 和纳米化学 (EFTEM, EELS, ELNES, EDXS) Charakterisierungen der verschiedenen Reaktionsstadien sowie Raman-Methoden konnten optimizatione prozeßtechnologische Parameter der Diamantbildung ermittelt werden. PCS-abgeleiteten 模板优化前体宝石和热解热解的概念，SiC-Bildung führen 的母体，以及分子结构中的变量和流变学 Eigenschaften - eine Mikrosstrukturierung der PCS-abgeleiteten SiC-Oberflächen über verschiedenen Substraten (Si-Wafern, Siliconkautschuk: PDMS) möglich machen.2。 Fortsetzung：Darauf aufbauend wird nun in der zweiten Projektphase zunächst，im Unterschied zu den bisherigen Versuchen zur Nanodiamant- bzw。 CDC-Bildung，die Steuerung der Kohlenstoffphasen-Dynamik über die strukturellen und chemischen Details des Templats angestrebt，dessen Eigenschaften durch das Herstellungsverfahren (Pyrolyse eines präkeramischen Polymerprecursors) and durch Dotierungen mit z.B. katalytisch aktiven Komponenten modifiziert werden können。在 Abstimmung damit werden ergänzend die Strukturierungsmöglichkeiten der PCS-abgeleiteten Template undersucht 中。这是 PCS 和 PDMS 和倍半硅氧烷 (PMS)/PCSK 复合材料结构的新版本。 Anschließend sollen die an den ein- and polycristallinen Siliciumcarbid-Modellsubstraten gewonnenen Erkenntnisse angewandt werden, um die prozeßtechnologischen Voraussetzungen für die SiC/Nanodiamant-Transformation an vorstrukturierten, PCS-abgeleiteten 碳化硅模板是一种可用于测试衍射、微优化元件的设计方法。

项目成果

The effect of SiC substrate microstructure and impurities on the phase formation in carbide-derived carbon

• DOI: 10.1016/j.carbon.2010.11.035
• 发表时间: 2011-04
• 期刊: Carbon
• 影响因子: 10.9
• 作者: V. Ischenko;Y. Jang;Martina Kormann;P. Greil;N. Popovska;C. Zollfrank;J. Woltersdorf