Abstract: Как известно, в системе B–C–N могут образовываться бинарные и тройные соединения различного состава и структуры [1]. Так, например, карбид бора имеет структуру, основанную на икосаэдрах B12 или B11C и цепях C–B–C, C–B–C, C–B–B или BB ( - вакансия), а гексагональный нитрид бора (h-BN) является структурным аналогом графита. Соотношение содержания элементов и локальное окружение атомов в пленках BCxNy можно изменять, применяя различные методы осаждения, а также варьируя условия синтеза. Это приводит к возможности получать материалы на основе BCxNy, обладающие различными физико-химические свойствами, например, от полуметаллов до диэлектриков. Одним из широко используемых методов синтеза пленок BCxNy является химическое осаждение из паровой фазы (CVD). В данной работе сообщается о синтезе пленок BCxNy из смеси триметиламинборана (CH3)3NBH3 (ТМАБ), который содержит все три атома - B, N и C, и N2 методами CVD при пониженном давлении (LPCVD) и плазмостимулированным (PECVD), при разных Тос (до 700 °С) и парциальных давлениях N2 ((312)·10-3 Торр). Для характеризации пленок используются методы АСМ, СЭМ, ЭДС, РФЭС, РФА, ИК- и КРС и UV-Vis-NIR спектроскопии, а применение метода ОЭС позволяет приблизиться к пониманию корреляций между составом плазмы и осажденной фазы при изменении Тос. Пленки аморфного BCx были получены методом LPCVD. Пленки h-BCxNy, полученные методом PECVD, имеют структуру наностенок, представляющих собой пластинчатые кристаллы, состоящие из стопок гексагональных слоев с большой площадью поверхности. Размеры наностенок зависят от Тос, tсинт, p(N2), параметров плазмы и др., и это качество может быть использовано для приложений в различных областях. Так, с изменением размеров наностенок h-BCxNy полученных при разных Тос, контактный угол смачивания водой пленок изменялся от 62 до 0°, в соответствии с моделью Венцеля-Дерягина, что свидетельствует о возможности получения гидрофильной - супергидрофильной поверхности. Такие покрытия, при их известной биологической совместимости могут быть предложены для испытаний в области биомедицинских приложений. Изменение размеров наностенок h-BCxNy путем варьирования tсинт оказало влияние на долговечность работы резистивных переключателей на основе гетероструктуры VO2/h-BCN, предположительно за счет эффекта амортизации на жесткой подложке [2]. Гетероструктура h-BCN/BCx/FTO была испытана в качестве фотоанода в фото-электрокаталитическом процессе разложения воды. Синтезы производились в одном реакторе путем последовательного нанесения пленки BCx на подложку FTO/стекло методом LPCVD, затем пленки наностенок h-BCN методом PECVD, заданных составов, отвечающих требованиям электролитического процесса, где должны быть задействованы определенные электрофизические, оптические и морфологические характеристики. Изменяли толщину слоя BCx. Эффективность фотоэлектрического преобразования превзошла аналогичные характеристики, полученные для однослойных образцов BCN и BCx. Работа выполнена в рамках госзадания ИНХ СО РАН. 1. Nehate S.D., Saikumar A.K., et al. // Mater. Today Adv. 2020. V. 8. 100106. 2. Kapoguzov K.E., Mutilin S.V., et al. // Mater. Sci. Engin.: B. 2025. V. 321. 118511.

Cite: Белая С.В.
СИНТЕЗ СЛОЕВ BCN, В ТОМ ЧИСЛЕ В СОСТАВЕ КОМПОЗИТОВ, ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Восьмой семинар по проблемам химического осаждения из газовой фазы 02-04 февр. 2026