Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"KAZIMIERZ FABISIAK"

Wpływ domieszkowania azotem warstw diamentowych na właściwości emisyjne układu DF/Si

Czytaj za darmo! »

Wzrost zainteresowania warstwami diamentowymi wytwarzanymi przy użyciu metod plazmo-chemicznych postępuje między innymi, ze względu na atrakcyjne właściwości fizykochemiczne tego materiału, takie jak, np. wysoka twardość, dobre przewodnictwo cieplne, dobra adhezja do podłoża i stosunkowo niska wartość powinowactwa elektronowego, co ma istotne znaczenie dla emisji elektronów z powierzchni warstw. W literaturze przedmiotu wskazuje się, że istotnymi czynnikami sprzyjającymi emisji elektronów z tego materiału są ujemna wartość powinowactwa elektronowego powierzchni warstwy diamentowej [1-3] oraz wysoka zawartość inkluzji grafitowych w warstwie diamentowej [4]. Ujemna wartość powinowactwa elektronowego efektywnie obniża barierę na granicy warstwa/próżnia umożliwiając tunelowanie e[...]

Zastosowanie warstw diamentowych w woltamperometrii cyklicznej


  Zbadano możliwości zastosowania warstw diamentowych otrzymywanych z fazy gazowej do zastosowań elektrochemicznych. Warstwy diamentowe o różnych właściwościach fizycznych otrzymywano przy użyciu reaktora HF CVD (hot-filament chemical vapor deposition) sterując odpowiednio parametrami syntezy. Otrzymane warstwy charakteryzowane były m.in. za pomocą spektroskopii Ramana, skanningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz dyfrakcji promieni X (XRD). W zależności od warunków syntezy warstwy różniły się morfologią, wielkością krystalitów oraz zawartością fazy węgla amorficznego. Właściwości te miały istotny wpływ na właściwości elektrochemiczne elektrod diamentowych, które badano za pomocą woltamperometrii cyklicznej (CV). Polycryst. diamond layers (1,5-10 μA thick) were deposited on a W wire by hot-filament decompn. of MeOH vapours in H2 at 1000 K and 50 mbar and studied for morphology by SEM, Raman spectroscopy and voltammetry. The diamond layers showed a high quality. W ostatnich latach obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania zastosowaniami polikrystalicznych warstw diamentowych, również w elektrochemii. Spowodowane jest to faktem, że z elektrochemicznego punktu widzenia diament, charakteryzuje się niezwykle pożądanymi właściwościami fizycznymi. Należy do nich odporność na korozję (nawet w środowiskach bardzo agresywnych chemicznie), niezwykła stabilność, duże okno potencjału, niski prąd tła oraz słaba powierzchniowa adsorpcja fizyczna1-3). aUniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz; bUniwersytet Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz Magdalena Kowalskaa, *, Kazimierz Fabisiakb, Andrzej Wrzyszczyńskia Zastosowanie warstw diamentowych w woltamperometrii cyklicznej Use of diamond electrodes in cyclic voltammetry Prof. nadzw. dr hab. Kazimierz FABISIAK ukończył studia fizyczne na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Na tym samym Wydziale w 1983 r. uzyskał stopień doktora a w 199[...]

Effect of surface morphology on the electrochemical quality of diamond electrodes Wpływ morfologii warstwy na jakość elektrochemiczną elektrody diamentowej DOI:10.12916/przemchem.2014.1712


  W substrate was covered with thin diamond layer by hotfilament chem. vapor deposition from MeOH/H2 mixt. at 1100 K. Three electrodes were studied for electrochem. behavior by cyclic voltammetry and for phys. properties by electron microscopy and Raman spectroscopy. Elektrody diamentowe o różnej morfologii powierzchni i różnych właściwościach fizycznych zostały wyprodukowane metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (HFCVD). Jedynym parametrem, który zmieniano podczas syntezy była zawartość metanolu w gazie roboczym. Ocenę jakości diamentu i identyfikację innych niż diamentowa faz węgla w wytworzonych warstwach prowadzono za pomocą spektroskopii Ramana. Właściwości elektrochemiczne otrzymanych elektrod badano przy użyciu woltamperometrii cyklicznej (CV), stosując podstawowe pary redoks [Fe(CN)6]4-/3- w 0,1 M KCl. Metoda CV pozwoliła również określić wpływ jakości diamentu, morfologii powierzchni oraz zawartości fazy węgla amorficznego na kinetykę reakcji elektrochemicznych zachodzących na powierzchni elektrod diamentowych oraz określić ich czułość. Zbadano parametry kinetyczne reakcji, takie jak stała szybkości reakcji oraz współczynnik przenoszenia ładunku (elektronu). Uzyskane wyniki wskazują, że analityczna wydajność niedomieszkowanych elektrod diamentowych może być kontrolowana poprzez zmianę zawartości węglowodoru w gazie roboczym, mającą wpływ na zawartość fazy węgla amorficznego w uzyskanych elektrodach diamentowych. Prowadzone badania miały na celu poznanie procesów zachodzących na powierzchni diamentu, a w szczególności jego oddziaływania z elektrolitem, co ma duże znaczenie w zastosowaniu elektrod diamentowych jako sensorów chemicznych, jak również elektrod stosowanych do utleniania zanieczyszczeń organicznych. Diament jest materiałem o niezwykłych właściwościach, takich jak duża twardość (10 w skali Mohsa), doskonała przewodność cieplna (2600 W/m∙K) i duża ruchliwość ładunku (ruchliwość elektronu 2[...]

Czy diament jest właściwym materiałem do wytworzenia emitera polowego?

Czytaj za darmo! »

W ciągu ostatnich lat wzrasta zainteresowanie warstwami węglowymi wytwarzanymi metodami plazmochemicznymi przy niskim ciśnieniu ze względu na ich atrakcyjne właściwości fizykochemiczne. Warstwy diamentowe charakteryzują się m.in. wysoką twardością, odpornością chemiczną, wysokim przewodnictwem termicznym, a także ujemną wartością powinowactwa elektronowego (nEa), co ma istotne znaczenie dla [...]

Wpływ struktury warstwy diamentowej na emisję elektronów z układu powłoka diamentowa/krzem


  Atrakcyjne właściwości fizykochemiczne warstw diamentowych wytwarzanych przy użyciu metod plazmo-chemicznych, takie jak, np. wysoka twardość, dobre przewodnictwo cieplne, dobra adhezja do podłoża i stosunkowo niska wartość powinowactwa elektronowego sprawiają, że materiał ten pozostaje ciągle w szerokim zainteresowaniu. W literaturze przedmiotu wskazuje się, że istotnymi czynnikami sprzyjającymi emisji elektronów z tego materiału jest wartość powinowactwa elektronowego powierzchni warstwy diamentowej, która w zależności od rodzaju atomów wysycających wolne wiązania (terminacji) na powierzchni, zmienia się od -1,3 do +1,7 eV [1, 2]. Istotne znaczenia ma również obecność inkluzji grafitowych w warstwie diamentowej [3]. Ujemna wartość powinowactwa elektronowego dla warstw terminowanych wodorem efektywnie obniża barierę potencjału na granicy warstwa/próżnia umożliwiając tunelowanie elektronów do próżni przy niskich polach elektrycznych. Domieszka azotu w warstwie diamentowej może wpływać na zmianę właściwości elektrycznych warstwy, co sugerują Helmbold i inni [4]. Wskazują oni, że wzrost przewodności elektrycznej, w domieszkowanych warstwach węglowych jest spowodowany wzrostem grafityzacji struktury, wywołanym wprowadzeniem domieszki. Zhao i inni [5] uzyskali obniżenie natężenia pola włączeniowego Et-on od wartości około 17 V/μm (dla warstw diamentowych niedomieszkowanych) do wartości 14 V/μm, dla warstw implantowanych atomami azotu o dawce 20·1015 atomów/cm2. W celu otrzymania układów o wydajnej emisji elektronów przeprowadzono badania układów o stosunkowo niskim powinowactwie elektronowym i strukturze charakteryzującej się wysoką zawartością wtrąceń grafitopodobnych oraz dużym zdefektowaniem. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu struktury warstw diamentowych oraz ich domieszkowania azotem na emisję elektronów. Zaproponowano w oparciu o model stochastycznego rozkładu promieni kanałów przewodzenia w warstwi[...]

Diamond as a transducer material for the production of biosensors. Diament jako materiał przetwornikowy do produkcji biosensorów


  Diamond layers were deposited on Si substrate by thermal decompn. of MeH at 930 K and studied for structure by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and electrochem. impedance spectroscopy. The layers quality decreased with the increasing MeH concn. in the input gas (0.5–3.5%). Bioelektronika jest nową dziedziną nauki, łączącą osiągnięcia biologii i elektroniki w celu konstrukcji detektorów charakteryzujących się wysoką czułością, selektywnością oraz dużą szybkością działania. Szczególną uwagę należy poświęcić biosensorom, które bardzo dobrze sprawdziły się w zastosowaniach medycznych oraz badaniach klinicznych. Biosensory elektrochemiczne to urządzenia najczęściej opisywane w literaturze, często w kontekście wykrywania DNA i analizy mutacji. Podstawowym elementem konstrukcji biosensora jest przetwornik (transducer). Wiele popularnych materiałów (np. krzem) stosowanych do konstrukcji przetwornika w biosensorach elektrochemicznych jest podatnych na hydrolizę, prowadzącą do utraty cząsteczek bioreceptorowych z powierzchni przetwornika, co może znacznie zmniejszać czułości biosensora. Pro-blem ten można rozwiązać, stosując warstwy diamentowe, na powierzchni których cząsteczki bioreceptora są znacznie bardziej stabilne i odporne na degradację. Biosensor to urządzenie analityczne składające się z 2 podstawowych elementów: przetwornika (transducera) oraz przyłączonych do jego powierzchni molekuł biologicznych pełniących funkcję receptorów. Zadaniem przetwornika jest zamiana wyniku biologicznego oddziaływania między molekułami receptora a molekułami badanymi na sygnał elektryczny, optyczny lub inny. Schemat biosensora przedstawiono na rys. 1.Do konstrukcji biosensorow jako materia.u przetwornikowego najcz..ciej u.ywa si. polistyrenu1), z.ota (Au)2), krzemu (Si)3) i tlenku krzemu, a ostatnio warstw diamentowych i nanodiamentowych. [...]

 Strona 1