Preview

Войти

Регистрация нового пользователя Забыли Ваш пароль?

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Методика синтеза люминофора оксикарбида кремния

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-

Аннотация

Настоящее исследование посвящено разработке лабораторной методике синтеза люминофора - оксикарбида кремния путем химического осаждения из газовой фазы с использованием горячей нити и изучению свойств люминофора в форме тонких пленок и дисперсий. Пленки оксикарбида кремния в настоящем исследовании охарактеризованы с использованием передовых аналитических методов. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) проводилась на микроскопе Auriga 3916-FESEM, работающем при напряжении 1 кВ, что обеспечивало высокое разрешение для получения изображений морфологии поверхности и структурных особенностей. Систематическое варьирование количества мезопористых гранул кремнезема MCM-41 (масса гранул 5, 10 и 15 г) позволяет провести детальный анализ влияния соотношения прекурсоров на свойства тонких пленок. Энергодисперсионный рентгеновский анализ пленок, полученных из разных количеств тетраэтоксисилана (TEOS) и мезопористых гранул кремнезема MCM-41 подтверждает наличие углерода, кислорода и кремния, что соответствует использованию дозированных количеств тетраэтоксисилан (TEOS) и кремнезема (MCM-41). Сканирующий электронный микроскопический анализ выявляет различные морфологии в тонких пленках оксикарбида кремния: при использовании только тетраэтоксисилана наблюдается поверхность с компактными агрегатами, гетерогенно распределенными, в то время как введение как мезопористых гранул кремнезема TEOS, так и мезопористых гранул кремнезема MCM-41 приводит к формированию пористых кластеров. Установлена усиленная фотолюминесценция в пленках, содержащих кремнезем MCM-41. Исследование раскрывает синергетическое взаимодействие между TEOS и мезопористыми гранулами кремнезема MCM-41, предоставляя ценные сведения для оптимизации тонких пленок оксикарбида кремния для множества применений – от микроэлектроники до оптоэлектроники.

Список литературы

1. Colombo, P., Hellmann, J. R., & Shelleman, D. L. (2001). Mechanical Properties of Silicon Oxycarbide Ceramic Foams. Journal of the American Ceramic Society, 84(10), 2245–2251. Portico. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb00996.x

2. Ivanova, Y. Y., & Vueva, Y. E. (2008). Silicon Oxycarbide Glasses from Gel Hybrid Structures. Advanced Materials Research, 39–40, 77–80. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.39-40.77

3. Renlund, G. M., Prochazka, S., & Doremus, R. H. (1991). Silicon oxycarbide glasses: Part II. Structure and properties. Journal of Materials Research, 6(12), 2723–2734. https://doi.org/10.1557/jmr.1991.2723

4. Liao, N., Zheng, B., Zhou, H., & Xue, W. (2015). EfПЭct of carbon content on the structure and electronic properties of silicon oxycarbide anodes for lithium-ion batteries: a first-principles study. Journal of Materials Chemistry A, 3(9), 5067–5071. https://doi.org/10.1039/c4ta06932c

5. Liao, N., Zhou, H., Zheng, B., & Xue, W. (2018). Silicon Oxycarbide-Derived Carbon as Potential NO2 Gas Sensor: A First Principles’ Study. IEEE Electron Device Letters, 39(11), 1760–1763. https://doi.org/10.1109/led.2018.2869158

6. Sorarù, G. D., Dallapiccola, E., & D’Andrea, G. (1996). Mechanical Characterization of Sol–Gel‐Derived Silicon Oxycarbide Glasses. Journal of the American Ceramic Society, 79(8), 2074–2080. Portico. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1996.tb08939.x

7. Yu, X., Yin, L., Lu, H., Huo, Y., Jiang, S., Zhao, L., Man, B., & Ning, T. (2020). Third-order optical nonlinearity in silicon oxycarbide films. Optical Materials, 104, 109945. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109945

8. Bois, L., Maquet, J., Babonneau, F., & Bahloul, D. (1995). Structural Characterization of Sol-Gel Derived Oxycarbide Glasses. 2. Study of the Thermal Stability of the Silicon Oxycarbide Phase. Chemistry of Materials, 7(5), 975–981. https://doi.org/10.1021/cm00053a025

9. Miyazaki, H. (2008). Structure and Optical Properties of Silicon Oxycarbide Films Deposited by Reactive RF Magnetron Sputtering Using a SiC Target. Japanese Journal of Applied Physics, 47(11R), 8287. https://doi.org/10.1143/jjap.47.8287

10. Mazo, M. A., Nistal, A., Caballero, A. C., Rubio, F., Rubio, J., & Oteo, J. L. (2013). Influence of processing conditions in TEOS/PDMS derived silicon oxycarbide materials. Part 1: Microstructure and properties. Journal of the European Ceramic Society, 33(6), 1195–1205. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2012.11.022

11. Qin, J., & Li, B. (2016). Synthesis, Characterization and Catalytic Performance of Well-ordered Crystalline Heteroatom Mesoporous MCM-41. https://doi.org/10.20944/preprints201612.0094.v1

12. Deshpande, S. V., Dupuie, J. L., & Gulari, E. (1992). Hot filament assisted deposition of silicon nitride thin films. Applied Physics Letters, 61(12), 1420–1422. https://doi.org/10.1063/1.107557

13. Itano, M., & Kezuka, T. (1998). Particle Adhesion and Removal on WaПЭr Surfaces in RCA Cleaning. Ultraclean Surface Processing of Silicon WaПЭrs, 115–136. https://doi.org/10.1007/978-3-662-03535-1_10

14. Hattori, T. (1998). Trends in WaПЭr Cleaning Technology. Ultraclean Surface Processing of Silicon WaПЭrs, 437–450. https://doi.org/10.1007/978-3-662-03535-1_32

15. Desu, S. B. (1989). Decomposition Chemistry of Tetraethoxysilane. Journal of the American Ceramic Society, 72(9), 1615–1621. Portico. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1989.tb06292.x

16. Zhao, X. S., Lu, G. Q., & Hu, X. (2000). Characterization of the structural and surface properties of chemically modified MCM-41 material. Microporous and Mesoporous Materials, 41(1–3), 37–47. https://doi.org/10.1016/s1387-1811(00)00262-6

17. Deshmukh, S. C., & Aydil, E. S. (1994). Low-temperature plasma enhanced chemical vapor deposition of SiO2. Applied Physics Letters, 65(25), 3185–3187. https://doi.org/10.1063/1.112475

18. Broyer, M., Valange, S., Bellat, J. P., Bertrand, O., Weber, G., & Gabelica, Z. (2002). Influence of Aging, Thermal, Hydrothermal, and Mechanical Treatments on the Porosity of MCM-41 Mesoporous Silica. Langmuir, 18(13), 5083–5091. https://doi.org/10.1021/la0118255

19. Lu, K. (2015). Porous and high surface area silicon oxycarbide-based materials–A review. Materials Science and Engineering: R: Reports, 97, 23–49. https://doi.org/10.1016/j.mser.2015.09.001

20. Wehrspohn, R. B., Chazalviel, J.-N., Ozanam, F., & Solomon, I. (1999). Spatial versus quantum confinement in porous amorphous silicon nanostructures. The European Physical Journal B, 8(2), 179–193. https://doi.org/10.1007/s100510050681

21. Lu, Z. H., Lockwood, D. J., & Baribeau, J.-M. (1995). Quantum confinement and light emission in SiO2/Si superlattices. Nature, 378(6554), 258–260. https://doi.org/10.1038/378258a0

22. Gallis, S., Nikas, V., & Kaloyeros, A. E. (2017). Silicon Oxycarbide Thin films and Nanostructures: Synthesis, Properties and Applications. Modern Technologies for Creating the Thin-Film Systems and Coatings. https://doi.org/10.5772/66992

23. Shaymardanov, Z. Sh., Kurbanov, S. S., & Rakhimov, R. Yu. (2016). The efПЭct of packing density on luminescence of amorphous SiO2 nanoparticles. Optics and Spectroscopy, 120(6), 922–925. https://doi.org/10.1134/s0030400x16060205


Рецензия

Для цитирования:

Род В.А., Гарсия Балдерас И., Долгоносов В.Ю., Жалыбина А.Ю., Утехин А.Н., Конюхов В.Ю. Методика синтеза люминофора оксикарбида кремния. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(1). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-

Просмотров: 33

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Адрес 394000, г. Воронеж, пр. Революции, 19, ауд. 11.
Телефон: +7(920)432-16-57
E-mail: post@vestnik-vsuet.ru

Обработка персональных данных
создано и поддерживается NEICON
(лаборатория Elpub)