通过瞬态紫外-臭氧功能化和两步原子层沉积技术在碳纳米管上制备共形SiNx涂层 康英宇（Young Woo Kang） 金汉汝（Haneul Kim） 李仁素（Inseo Lee） 金永庆（Yongkyung Kim） 朴仁成（In-Sung Park） 安镇浩（Jinho Ahn）

《Materials》：Conformal SiNx Coating on Carbon Nanotubes via Transient UV–Ozone Functionalization and Two-Step Atomic Layer Deposition Young Woo Kang, Haneul Kim, Inseo Lee, Yongkyung Kim, In-Sung Park and Jinho Ahn

　　

摘要

通过结合短暂的紫外-臭氧表面处理和两步原子层沉积（ALD）工艺，在碳纳米管（CNTs）上成功制备了致密的SiNx涂层。紫外-臭氧处理逐渐增加了CNTs的缺陷密度，其I_D/I_G比率从原始CNTs的0.05增加到处理7分钟后的0.25，同时整个纤维状的CNT网络结构保持完整。然而，超过10分钟的紫外-臭氧处理使得I_D/I_G比率急剧上升至0.46，并伴随CNT膜的结构退化。紫外-臭氧处理引入了羟基（-OH）、环氧基（C-O-C）和羰基（C=O）等官能团，但这些官能团在后续的高温处理过程中部分被去除。因此，直接采用高温ALD工艺无法充分覆盖CNTs，表明成核效果不佳。通过采用两步ALD工艺（即在100°C下进行多轮低温成核，然后在700°C下进行高温生长），实现了更均匀的SiNx沉积。此外，退火处理和ALD工艺均有助于降低CNTs的缺陷水平，这进一步证明了紫外-臭氧诱导的表面处理的短暂性。