Структура и свойства на диамант, като филми, направени от средни честоти импулсни неравновесната магнетронно разпрашване технология

Структура и свойства на диамант, като филми, направени от средни честоти импулсни неравновесната магнетронно разпрашване технология

Диамант подобен (DLC) филми са били подготвени от ако импулсни-равновесие магнетронно разпрашване върху стъкло пързалки, както и ефектите на depАвит натиск върху дебелината на слоя, микроструктура, механични свойства и оптични свойства са били проучени. Дебелина на резултатите от теста показват, че дебелината на слоя DLC се увеличава с увеличаването на отлаганията налягане. Рентгенова photoelectron спектроскопия резултатите от теста показват, че когато налягането на отлагането увеличава от 0.18Pa до 1.50Pa, съдържанието на sp3 хибридни въглерод в DLC филм намалява с увеличаването на отлаганията налягане. Резултатите от Нано отстъп и ellipsometry тест показват, че нано твърдост и пречупване на DLC филм намалява с увеличаването на отлаганията налягане. Въздействието на отлаганията натиск върху растежа и свързване структура на тънки филми са анализирани от плитки инжекция модел. Горните резултати показват, че налягането на утайките има голямо влияние върху DLC филм дебелина, sp3 хибридни съдържание на въглерод, механични и оптични свойства.

(диамантено - подобен въглерод DLC) тънък филм е ключ (sp3) съдържащ диамант структура на метастабилна аморфен, аморфен въглеродни материали, пълна производителност на мембраната е подобна на диамант филм, като висока твърдост, коефициент на нисък коефициент на триене, високо топлинна проводимост и ниска диелектрична константа, висока broadband пропастта, инфрачервени пропускливост, добра химическа устойчивост и биосъвместимост и т. н. и в сравнение с диамант филм отлагане температура ниска, висока цена изпълнение, повърхността на мембраната грапавост е малък, предимствата на лесно подготовка, по тази причина, тя има добро приложение перспективата в областта на машини, електроника, оптика, медицина и корозионно устойчиви материали.

Тъй като Aisenberg и Chabot първо през 1971 г. от йонните греда отлагане метод при стайна температура (йонен лъч отлагане IBD) след изготвянето на DLC филма, са разработени различни методи на подготовка на DLC филм, като магнетронно разпрашване, Йон греда подпомага отлагане, отлагане на катодна дъга вакуум, импулсни лазерно отлагане, радиочестотни glow освобождаване химически изпарения отлагане метод, електрон cyclotron резонанс химически изпарения отлагане метод, плазма подпомага химически изпарения отлагане метод, като физически vapor отлагане (PVD) и химически изпарения отлагането (ССЗ) метод.

Магнетронно разпрашване е един от най-често използваните методи за да се подготви DLC филми, със забележителни характеристики като единни филм слой, добра плътност, процес на добра повторяемост, отлагането на висока скорост и ниска субстрат температура. Технологията на ако импулсни-равновесие магнетронно разпрашване разработени през последните години, съчетаващ предимствата на ако импулсни нанасяне на покритие прахово и не равновесие магнетронно разпрашване, е превърнало признати предпочитан процес за приготвянето на различни функционални тънки филми, включително изолационни материали и е бил широко използван в лабораторията и промишлеността. В допълнение към предимствата на общото магнетронно разпрашване отлагане този метод може да ефективно премахване на феномена на arc освобождаване и целеви отравяне, ефективно подобряване на структурата, качество и свойства на филма и подобряване на сцеплението между филма и субстрата.

DLC филм комбинация под формата на ковалентна връзка между въглеродните атоми, химически връзки са главно sp2 и sp3 hybridized ключови хибридни ключ, две нива на как много пряко въздействие върху производителността на DLC филм: на sp3 хибридизация ключови съдържание е по-висока , по-близо до природата на диамант филма, характеризиращо се с мембрана слой плътност, висока твърдост, добра устойчивост на химическа корозия, групата празнина ширина и устойчиво. С отлагането на различни методи и параметри съдържанието на sp3 хибридни Бонд в приготвената DLC Филмът е различен, и филма ще бъде много различен. В тази книга, диамантено подобен филми са били подготвени от импулсни ако магнетронно разпрашване. Въздействието на отлаганията натиск върху дебелината на слоя, химична връзка структура, механични свойства и оптични свойства са били проучени.

1. експеримент

Диамант подобен (DLC) филми са били депозирани върху стъклото на слайдове с използване на средни честоти импулсни-равновесие магнетронно разпрашване технология, с графит (чистота 99.99 %) за целта материал и аргон (чистота 99.99 %) като нанасяне на покритие прахово газ. Преди субстрата е поставен във вакуумна камера, тя първо се почиства с ацетон, безводен алкохол и дейонизирана вода съответно чрез ултразвук за 15 мин и след това изсушени с инфрачервена лампа и поставени във вакуумна камера. Молекулярна помпа е бил използван за вакуум екстракция. След вакуумната степен достига 5.0 10-4 ра, аргон е инжектиран да се промени на вакуумната степен 2.0 БКП и пулс пристрастие захранване е била използвана за добавяне на отрицателни предубеждения 700V върху субстрата за разпрашване почистване за 15min (мито съотношение 80 %) за по-нататъшно премахване на примеси и маслени молекули, адсорбирано върху повърхността на субстрата, като по този начин значително подобряване на интерфейса държавата. В процеса на отлагане на филма целевата база разстоянието е 90 мм, силата на ако разпрашване захранване е 290 W, честотата е 40 kHz и цикъл на митото е 80 %, пулс пристрастие захранването беше фиксирано 100V, честотата е 40 kHz , цикъл на митото е 80 %, температурата на субстрата е стайна температура и налягането на отлагането е 0.18 БКП, 0.36 0.72Pa and 1.50 БКП, съответно.

Veeco Dektak 150 стъпка инструмент е бил използван за измерване на дебелината на приготвената DLC филм. Кратос-xsam800 повърхност анализ системата се използва за анализ на рентгенови photoelectron спектроскопия (XPS) на пробите, използвайки 13 кв 19 mA източник на Al Ka рентгенови (1486.6 eV), и вакуумно степен в залата анализ е по-висока от 1 10-6 БКП. Нано-твърдост тест е завършен на инструмента MTS нано-вдлъбнатина (xp тип). По време на Нано-отстъп 3 точки на всяка проба са били взети за изследване, а след това средната стойност на Нано-твърдостта на 3-те точки е взето като средна нано-твърдостта на всяка проба. Оптичните константи на тънкослойни са измерени на m-2000 di спектроскопично ellipsometer произведени от J.A.W. ollam в Съединените щати, с дължина на вълната диапазона от 600-1700nm.

2. заключение

Диамант подобни филми са били подготвени с аргон като спомагателен газ и чрез междинна честота импулсни-равновесие магнетронно разпрашване технология. Влиянието на отлаганията натиск върху микроструктурата и механичните свойства на филми, DLC е учил:

(1) Дебелината на слоя DLC увеличава с увеличаването на отлаганията налягане.

(2) XPS резултатите от теста показват, че когато налягането на отлагането увеличава от 0.18 до 1.50Pa, съдържанието на sp3 хибридно bond в DLC филм намалява с увеличаването на отлаганията налягане. Влиянието на седиментни натиск върху съдържанието на sp3 хибридно bond в DLC филм може да се обясни с "плитки инжекция модел".

(3) нано-вдлъбнатина резултатите от теста показват, че когато налягането на отлагането увеличава от 0.18Pa до 1.50Pa, нано-твърдост и еластични възстановяване на DLC филм ще намали с увеличаването на отлаганията налягане.

(4) ellipsometry резултатите от теста показват, че в една и съща дължина на вълната тест, индексът на пречупване на DLC филм намалява с увеличение на отлагането на налягане, което е свързано с плътността на филма и sp3 хибридно bond съдържание.

IKS PVD, средни честотимагнетронно разпрашване технология, свържете се с нас сега, iks.pvd@foxmai.com