高质量类金刚石薄膜的制备与性能分析

摘要：

采用直流/射频耦合磁控溅射法在Si(100)衬底上成功制备出类金刚石(DLC)薄膜.利用Raman光谱仪、X射线光电子能谱仪表征不同射频功率下所制备薄膜的化学结构,讨论射频功率对薄膜化学结构的影响.采用X射线小角反射法表征薄膜的质量密度,利用曲率弯曲法表征薄膜的残余内应力,采用扫描电镜和原子力显微镜表征所制备薄膜的表面形貌与粗糙度.研究表明:薄膜中sp3键的含量随着射频功率的增加而呈现出先增大后减小的趋势,且在射频功率为40 W时达到最大值45.6％.随着射频功率的增加,薄膜的表面粗糙度呈现出先减小后增大的趋势,当射频功率为40 W时薄膜的表面粗糙度最小,为1.6 nm.直流/射频耦合磁控溅射法在不同射频功率下制备出的薄膜,其内应力均低于1.0 GPa,薄膜质量密度的变化范围为2.26～2.44 g/cm3,有望成功制备出内应力低、密度高的高质量DLC薄膜.

关键词：直流/射频耦合磁控溅射、类金刚石薄膜、射频功率、质量密度

所属期刊栏目：51

分类号：TB43(工业通用技术与设备)

资助基金：中国工程物理研究院超精密加工重点实验室基金资助项目ZD16002

在线出版日期：2017-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1145-1152