薄膜制備的真空技術(shù)基礎(chǔ)(2)(參考版)
2025-05-06 18:46本頁面
【正文】 這種方法是在惰性氣體中以電 弧放電燒蝕石墨靶產(chǎn)生碳離子 , 基體施加負(fù)偏壓來實(shí)現(xiàn) DLC 膜的沉積。輔助離子束的轟擊 , 有利于膜基之間界面的結(jié)合 ,薄膜生長(zhǎng)致密 , 增加sp3 的含量 , 使薄膜的性能獲得很大的提高。 沉積 DLC膜的裝置簡(jiǎn)圖 離子束沉積方法是以石墨或碳?xì)浠衔餁怏w (CH C2HC2H C6H6)等 )為碳源 , 通過電弧蒸發(fā)、離子束濺射或熱絲電子發(fā)射產(chǎn)生碳或碳?xì)潆x子 , 通過偏壓加速引向基體 , 荷能離子作用于基體表面而形成 DLC 膜。研究表明 , 當(dāng)沉積的 C+ 離子能量在 100 eV 左右時(shí) , 沉積所得的 DLC 膜 sp3 含量最高。 DLC 膜的制備方法 影響 DLC 膜性能的主要參數(shù)是膜中 sp2 和 sp3 的含量、 H 的含量以及薄膜的微觀結(jié)構(gòu) ，而這些參數(shù)又直接受控于生長(zhǎng)過程中轟擊薄膜生長(zhǎng)表面的正離子的能量和強(qiáng)度以及等離子體中被激發(fā)和被離化的、對(duì)薄膜生長(zhǎng)有貢獻(xiàn)的含碳基團(tuán)的濃度。這些制備方法的共同特點(diǎn)都是 在薄膜的生長(zhǎng)過程中受到中等能量離子束的轟擊。 現(xiàn)在主要是用各種氣相沉積方法制備 DLC 膜 ,根據(jù)原理不同 , 可分為 化學(xué)氣相沉積 (chemical vapor deposition (CVD)) 和物理氣相沉積 (physical vapor deposition(PVD))兩大類。受沉積環(huán)境和沉積方式的影響 , DLC 膜中還可能含氫等雜質(zhì) , 形成各種 C H 鍵。 電離真空規(guī) 的特點(diǎn) ?靈敏、準(zhǔn)確，但燈絲容易損壞，價(jià)格比較高 電離真空規(guī) 的使用 ?工作電流：離子規(guī)的工作電流不能隨意改變； ?校準(zhǔn)：按真空計(jì)的具體步驟校準(zhǔn) 真空的測(cè)量 薄膜真空規(guī) 真空的測(cè)量 介紹第二種薄膜材料： DLC 膜 Ref: J. Robertson, Materials Science and Engineering R, 37 (2022) 129 介紹第二種薄膜材料： DLC 膜 DLC 膜是一種含有大量 sp3 的亞穩(wěn)態(tài)非晶碳薄膜 , 碳原子間主要以 sp3 和 sp2 雜化結(jié)合 , sp含量較少。 真空的測(cè)量 熱偶真空規(guī) 工作原理 ?燈絲通過一定電流加熱； ?氣體分子通過碰撞冷卻燈絲； ?利用熱偶測(cè)量燈絲
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