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非平衡磁控溅射法类金刚石薄膜的制备及分析

张守忠 杜 健 马培宁 杨武保 范松华 张谷令

非平衡磁控溅射法类金刚石薄膜的制备及分析

张守忠, 杜 健, 马培宁, 杨武保, 范松华, 张谷令
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-10-22
  • 修回日期:  2004-12-10
  • 刊出日期:  2005-05-05

非平衡磁控溅射法类金刚石薄膜的制备及分析

  • 1. (1)北京丹普表面技术公司,北京 100096; (2)石油大学(北京)机电工程学院,北京 102249; (3)石油大学(北京)机电工程学院,北京 102249;北京丹普表面技术公司,北京 100096; (4)中国科学院物理研究所,北京 100080
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50071068)资助的课题.

摘要: 利用非平衡磁控溅射物理气相沉积技术制备了光滑、致密、均匀的类金刚石薄膜.分析沉积工艺参数对所得类金刚石薄膜的电学特性的影响以及溅射粒子的大小、能量、碰撞及沉积过程中的相变机理后认为:溅射粒子越小、与环境气体分子的碰撞次数越多、与衬底相互作用时具有适当动量等,能够有效提高薄膜中sp3杂化碳原子的含量.利用拉曼光谱 、纳米力学探针、红外光谱、扫描电镜等分析了所得类金刚石膜的结构、力学及光学性能、 表面形貌等特征.结果表明,类金刚石膜中sp3杂化碳原子的含量较高,显微硬 度大于11GPa,薄膜光学透过率达到89.4%,折射系数为1.952,沉积速率为0.724μm/h,表 面光滑、致密、均匀,不存在明显的晶粒特征.

English Abstract

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