Лаборатория углеродных материалов

Одно из основных направлений исследований в лаборатории состоит в получении общеизвестный и новых углеродных материалов. Для получения углеродных пленок используются методы газофазного химического осаждения (ГФХО) с помощью установок, реализующих модификации этого метода при активации газовой среды (смесь метана и водорода) в разряде постоянного тока (плазмохмическая модификация ГФХО) и при термической активации (метод «горячей нити»): - Установка по осаждению плазмохимическим методом. В данном методе активация смеси метана и водорода производится разрядом постоянного тока. Осаждение производится на плоские проводящие подложки, на которых формируются тонкие углеродные пленки различной структуры. Одна из модификаций этого метода позволяет произвродить осаждение на непроводящие (диэлектрические) подложки с использованием дополнительного электрода. - Установка по осаждению методом «горячей нити» (Seki Technotron, 650 HF CVD). В данном методе активация смеси метана и водорода происходит в результате контакта с вольфрамовыми нитями, нагреваемыми пропускаемым по ним током. Данная установка позволяет получать различные углеродные пленки не только на плоских подложках, но и на сложных 3D объектах, а также изготавливать углеродные материалы легированные бором. Из-за относительно низкой концентрации углерода в активированной газовой среде скорость осаждения с использованием этих ГФХО методов относительно низка, что позволяет добиться высокой степени контроля за процессом осаждения и получать контролируемым образом углеродные пленки различного типа: микро- и нано-кристаллические алмазные пленки, поли- и моно-кристаллические пленки графита, моно- и много-слойный графен, пленки из углеродных нанотрубок и др. В качестве примера на рисунке приводятся изображения, полученные с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ), для углеродных пленок различного типа, полученных с помощью плазмохимического ГФХО.