衬底偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

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• 出版年：2004
• 作者：朱嘉琦；孟松鹤；韩杰才；檀满林
• 单位1：哈尔滨工业大学
• 语种：中文
• 作者关键词：无机非金属材料；四面体非晶碳；过滤阴极真空电弧；衬底偏压；Raman光谱；机械性能
• 起始页：76
• 总页数：6
• 经费资助：国家“十五”预研计划41312040401和国家八六三计划新材料领域2002AA305507资助项目
• 刊名：材料研究学报
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1987
• 主办单位：国家自然科技基金委员会；中国材料研究学会
• 主编：叶恒强
• 地址：沈阳文化路72号
• 邮编：110016
• 电子信箱：cimr@imr.ac.cn
• 网址：http://CYJB.chinajournal.net.cn
• 卷：18
• 期：1
• 期刊索取号：P822.066 627
• 数据库收录：美国《美国工程索引》(EI)；美国《化学文摘》(CA)；日本《科学技术文献速报》(CBST)

摘要

采用过滤阴极真空电弧技术并施加一定的衬底负偏压，在P（100）单晶硅片上制备出四面体非晶碳薄膜.利用可见光Raman光谱研究薄膜的结构，通过BWF函数描述的单斜劳伦兹曲线拟合数据并获得表征曲线非对称性的耦合系数，从而反映了薄膜中sp³杂化的含量.分别用原子力显微镜和纳米压入仪研究薄膜的表面形态和力学性能.结果表明当衬底偏压为-80V时，薄膜中sp³杂化的含量最多，均方根表面粗糙度值最低（R_q=0.23nm），硬度、杨氏模量和临界刮擦载荷也最大，分别为51.49GPa、512.39GPa和11.72mN.随着衬底偏压的升高或降低，sp³键的含量减少，其它性能指标也分别降低.