射頻等離子體放電制備DLC-Mo-DLC膜的性質(zhì)研究.pdf

1、類金剛石薄膜(diamond-like carbon,簡稱DLC)具有諸如:高硬度、低摩擦系數(shù)、極高的電阻率等許多優(yōu)良的特性而引起了人們廣泛的興趣。但在某些方面DLC膜還存在著缺陷如:內(nèi)應(yīng)力大、熱穩(wěn)定性差、與許多襯底的附著性差。為了改善DLC膜的性能,摻金屬的類金剛石薄膜從而成為人們研究的重點。
　　 本論文采用了雙射頻激發(fā)容性耦合等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù),高頻運用40.68 MHz；低頻運用13.56 MHz,以Ar和CH

2、4為源氣體在硅和BK7玻璃襯底上制備了DLC膜,研究了等離子體放電參數(shù)(高低頻功率、氣壓、流量比)對薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。同時,也運用了射頻磁控濺射方法,以鑲嵌有鉬的高純石墨為靶材、Ar為濺射氣體在Si和NaCI襯底上制備了摻鋁的DLC膜,研究了襯底溫度對薄膜結(jié)構(gòu)的影響。采用了臺階儀、紫外-可見-近紅外光譜儀(UV-Vis-NIR)、共聚焦激光拉曼光譜(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線光電子能譜(XPS)和透射電鏡(TEM)

3、等對DLC膜的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究。結(jié)果顯示,薄膜的沉積速率隨著高低頻功率的增加而上升,薄膜的光學(xué)帶隙呈現(xiàn)相反的變化趨勢。拉曼測試結(jié)果表明,在低頻自偏壓為-150 V時,薄膜中具有最大的sp3含量,ID/IG最??；高頻功率的上升導(dǎo)致薄膜的ID/IG持續(xù)的增大。AFM圖片顯示,大的低頻偏壓有利于獲得表面平整、光滑的薄膜。XPS結(jié)果表明,用射頻磁控濺射方法制備的摻鉬的DLC膜中含有C、Mo和O三種元素,高溫有助于C-Mo鍵的形成。TEM照片