利用强流脉冲离子束技术在室温下沉积类金刚石薄膜研究
利用强流脉冲离子束技术在Si基体上快速大面积沉积类金刚石(DLC)薄膜.电压为250kV,束流密度为250A*cm-2,脉宽为80-100ns,能流密度为5J*cm-2的离子束(主要由碳离子和氢离子组成)聚焦到石墨靶材上,使石墨靶材充分蒸发和电离,在石墨靶的法线方向的Si基体上沉积非晶的碳薄膜.Raman谱分析显示,所沉积薄膜为类金刚石薄膜.随着靶材与基体之间距离的减小,薄膜中sp3碳成分含量增加,同时硬度值也有所增大,并且薄膜的摩擦系数和表面粗糙度增加.x射线光电子能谱(XPS)分析显示薄膜中的sp3碳含量为40%左右.由扫描电子显微镜和原子力显微镜观察得知,薄膜表面比较光滑,表面的粗糙度不大.薄膜显微硬度在20-30GPa之间,薄膜的摩擦系数为0.16-0.38之间.
