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基于原位化学气相沉积工艺调控纳米金刚石薄膜的表面润湿性的研究

纳米金刚石薄膜,化学气相沉积,润湿性,氧掺杂,水蒸气刻蚀

纳米金刚石薄膜的表面润湿性对于其生物功能应用具有重要的影响。本研究提出基于氧原子掺杂和水蒸气刻蚀两种原位CVD工艺，实现对纳米金刚石薄膜表面润湿性的调控。施加不同原位CVD工艺的纳米金刚石薄膜试样的表面形貌、质量及表面化学组成通过场发射扫描电镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪及X射线光电能谱仪等设备进行表征。结果表明，在CVD过程中施加氧原子掺杂和水蒸气刻蚀能够显著影响纳米金刚石薄膜的表面形貌和表面化学基团组成，从而改变纳米金刚石薄膜的表面润湿性。水倾角测试表明，通过上述两种原位CVD工艺，纳米金刚石薄膜能够从弱疏水性分别被调整为强疏水性（水倾角达140.1°）和超亲水性（水倾角达0°）。