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等离子体增强化学气相沉积法制备含氢类金刚石膜的紫外Raman光谱和X射线光电子能谱研究

杨发展 沈丽如 王世庆 唐德礼 金凡亚 刘海峰

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等离子体增强化学气相沉积法制备含氢类金刚石膜的紫外Raman光谱和X射线光电子能谱研究

杨发展, 沈丽如, 王世庆, 唐德礼, 金凡亚, 刘海峰

UV Raman and XPS studies of hydrogenous diamond-like carbon films prepared by PECVD

Yang Fa-Zhan, Shen Li-Ru, Wang Shi-Qing, Tang De-Li, Jin Fa-Ya, Liu Hai-Feng
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  • 利用脉冲辉光放电的方法, 在硅片上采用不同的沉积工艺制备了含氢类金刚石膜层, 并采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS)对膜层进行表征. 用Raman光谱仪在波长为325 nm的紫外光源的激励下观察膜层的键结构. 紫外Raman光谱对含氢类金刚石膜是非常有用的, 它能有效避免可见光Raman光谱测量时的荧光干扰, 清晰地得到膜层的D峰和G峰. 同时利用XPS分析得到膜层的 sp3键含量, 并与Raman光谱所得数据进行比较. 通过Raman光谱和XPS分析可以发现, 在紫外光源的激励下, 膜层的G峰峰位向高频移方向移动, G峰峰位、I(D)/I(G), G峰半高宽和sp3键含量之间存在一定的关系.
    The hydrogenous diamond-like carbon (DLC) films deposited on Si substrates using pulsed glow discharge method are investigated using Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy method. The UV Raman spectrum for excitation wavelength is 325 nm. UV Raman is particularly useful for hydrogenous DLC, as it gives clear measurements in the D and G peak spectral region even for highly hydrogenated samples, for which the visible Raman spectra are overshadowed by photoluminescence. The sp3 bonding of hydrogenous DLC film can be effectively studied by X-ray photoelectron spectroscopy method, and the data from the X-ray photoelectron spectroscopy method are compared with Raman results. It is found that G peak shows a shift to ward a higher wave under UV excitation. For the G peak, I(D)/I(G), G-FWHM and sp3, there exists a relationship among them.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10975050)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10975050).
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-23
  • 修回日期:  2012-07-25
  • 刊出日期:  2013-01-05

等离子体增强化学气相沉积法制备含氢类金刚石膜的紫外Raman光谱和X射线光电子能谱研究

  • 1. 核工业西南物理研究院, 成都 610041;
  • 2. 成都理工大学工程技术学院, 乐山 614000
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10975050)资助的课题.

摘要: 利用脉冲辉光放电的方法, 在硅片上采用不同的沉积工艺制备了含氢类金刚石膜层, 并采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS)对膜层进行表征. 用Raman光谱仪在波长为325 nm的紫外光源的激励下观察膜层的键结构. 紫外Raman光谱对含氢类金刚石膜是非常有用的, 它能有效避免可见光Raman光谱测量时的荧光干扰, 清晰地得到膜层的D峰和G峰. 同时利用XPS分析得到膜层的 sp3键含量, 并与Raman光谱所得数据进行比较. 通过Raman光谱和XPS分析可以发现, 在紫外光源的激励下, 膜层的G峰峰位向高频移方向移动, G峰峰位、I(D)/I(G), G峰半高宽和sp3键含量之间存在一定的关系.

English Abstract

参考文献 (24)

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