真空科学与技术学报
真空科學與技術學報
진공과학여기술학보
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY
2003年
4期
226-230,234
,共6页
强流脉冲离子束烧蚀等离子体沉积%类金刚石薄膜%结构和性能%基片温度
彊流脈遲離子束燒蝕等離子體沉積%類金剛石薄膜%結構和性能%基片溫度
강류맥충리자속소식등리자체침적%류금강석박막%결구화성능%기편온도
利用强流脉冲离子束(High-intensity pulsed ion beam-HIPIB)烧蚀等离子体技术在Si(100)基体上沉积类金刚石(Diamond-like carbon-DLC)薄膜,基片温度的变化范围从25 ℃(室温)到400 ℃.利用Raman谱、X射线光电子谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究基片温度对DLC薄膜的化学结合状态、表面粗糙度、薄膜显微硬度和薄膜内应力的影响.根据XPS和Raman谱分析得出,基片温度低于300 ℃时,sp3C杂化键的含量大约在40%左右;从300 ℃开始发生sp3C向sp2C的石墨化转变.随着沉积薄膜时基片温度的提高,DLC薄膜中sp3C的含量降低,由25 ℃时42.5%降到400 ℃时8.1%,XRD和AFM分析得出,随着基片温度的增加,DLC薄膜的表面粗糙度增大,薄膜的纳米显微硬度降低,摩擦系数提高,内应力降低.基片温度为100 ℃时沉积的DLC薄膜的综合性能最好,纳米显微硬度22 GPa,表面粗糙度为0.75 nm,摩擦系数为0.110.
利用彊流脈遲離子束(High-intensity pulsed ion beam-HIPIB)燒蝕等離子體技術在Si(100)基體上沉積類金剛石(Diamond-like carbon-DLC)薄膜,基片溫度的變化範圍從25 ℃(室溫)到400 ℃.利用Raman譜、X射線光電子譜(XPS)、X射線衍射(XRD)和原子力顯微鏡(AFM)研究基片溫度對DLC薄膜的化學結閤狀態、錶麵粗糙度、薄膜顯微硬度和薄膜內應力的影響.根據XPS和Raman譜分析得齣,基片溫度低于300 ℃時,sp3C雜化鍵的含量大約在40%左右;從300 ℃開始髮生sp3C嚮sp2C的石墨化轉變.隨著沉積薄膜時基片溫度的提高,DLC薄膜中sp3C的含量降低,由25 ℃時42.5%降到400 ℃時8.1%,XRD和AFM分析得齣,隨著基片溫度的增加,DLC薄膜的錶麵粗糙度增大,薄膜的納米顯微硬度降低,摩抆繫數提高,內應力降低.基片溫度為100 ℃時沉積的DLC薄膜的綜閤性能最好,納米顯微硬度22 GPa,錶麵粗糙度為0.75 nm,摩抆繫數為0.110.
이용강류맥충리자속(High-intensity pulsed ion beam-HIPIB)소식등리자체기술재Si(100)기체상침적류금강석(Diamond-like carbon-DLC)박막,기편온도적변화범위종25 ℃(실온)도400 ℃.이용Raman보、X사선광전자보(XPS)、X사선연사(XRD)화원자력현미경(AFM)연구기편온도대DLC박막적화학결합상태、표면조조도、박막현미경도화박막내응력적영향.근거XPS화Raman보분석득출,기편온도저우300 ℃시,sp3C잡화건적함량대약재40%좌우;종300 ℃개시발생sp3C향sp2C적석묵화전변.수착침적박막시기편온도적제고,DLC박막중sp3C적함량강저,유25 ℃시42.5%강도400 ℃시8.1%,XRD화AFM분석득출,수착기편온도적증가,DLC박막적표면조조도증대,박막적납미현미경도강저,마찰계수제고,내응력강저.기편온도위100 ℃시침적적DLC박막적종합성능최호,납미현미경도22 GPa,표면조조도위0.75 nm,마찰계수위0.110.
