SiC靶功率密度对无氢掺硅类金刚石薄膜摩擦学性能的影响 被引量：1

1

作者 张贺勇 代明江 +3 位作者 胡芳 韦春贝 林松盛 侯惠君 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期37-42,共6页

采用直流磁控溅射石墨靶、中频磁控溅射碳化硅靶以及离子源辅助的复合沉积技术,制备出膜层质量优异、摩擦因数和磨损率较低的具有不同Si含量的无氢掺硅类金刚石薄膜。使用XPS、拉曼光谱仪、台阶仪、纳米硬度计、SEM、EDS以及球盘式摩擦... 采用直流磁控溅射石墨靶、中频磁控溅射碳化硅靶以及离子源辅助的复合沉积技术,制备出膜层质量优异、摩擦因数和磨损率较低的具有不同Si含量的无氢掺硅类金刚石薄膜。使用XPS、拉曼光谱仪、台阶仪、纳米硬度计、SEM、EDS以及球盘式摩擦磨损试验仪测试并表征薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能。研究表明,该技术能够成功制备出无氢掺硅类金刚石薄膜;随着SiC靶功率密度的增加,薄膜中Si的含量和sp3键的含量逐渐增加,其纳米硬度和弹性模量先增大后减小,摩擦因数由0.277降低至0.066,但其磨损率从6.29×10-11 mm3/Nm增加至1.45×10-9 mm3/Nm;当SiC靶功率密度为1.37W/cm2时,薄膜的纳米硬度与弹性模量分别达到最大值16.82GPa和250.2GPa。 展开更多

关键词 磁控溅射 无氢掺硅类金刚石薄膜 摩擦因数 磨损率

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掺硅类金刚石薄膜的制备与表征 被引量：7

2

作者 赵飞 李红轩 +3 位作者 吉利 权伟龙 周惠娣 陈建敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期11-14,共4页

利用射频等离子增强化学气相沉积(R.F.PECVD)与非平衡磁控溅射相结合的技术,通过调节甲烷与氩气的比例,在不锈钢基底上制备了一系列硅含量不同的掺硅类金刚石(Si–DLC)薄膜。通过XPS谱图获得了各Si–DLC薄膜的化学组成及Si元素的相对含... 利用射频等离子增强化学气相沉积(R.F.PECVD)与非平衡磁控溅射相结合的技术,通过调节甲烷与氩气的比例,在不锈钢基底上制备了一系列硅含量不同的掺硅类金刚石(Si–DLC)薄膜。通过XPS谱图获得了各Si–DLC薄膜的化学组成及Si元素的相对含量。采用非接触式三维轮廓仪测量了薄膜的表面形貌、粗糙度和厚度。采用纳米压痕技术获得了各薄膜的纳米硬度。在UMT–2MT摩擦试验机采用划痕法评价了各薄膜的结合强度,并在CSM摩擦试验机上考察了各薄膜在空气及水环境下的摩擦学性能。结果表明,各薄膜的纳米硬度和结合强度有相似的变化规律,其最佳值均出现在CH4/Ar=5/6处;而当CH4/Ar=7/6时,薄膜在水环境下的摩擦学性能能得到显著提高,摩擦因数仅为0.012。 展开更多

关键词 R.F.PECVD 掺硅类金刚石薄膜 水环境 结合强度 摩擦因数

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硅掺杂类金刚石薄膜微米尺度摩擦性能研究 被引量：1

3

作者 刘翊 范真 +3 位作者 丁建宁 凌智勇 程广贵 蒋楠楠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期759-762,共4页

采用微米级别的AFM球头探针对硅掺杂类金刚石薄膜进行了摩擦实验。研究了微米尺度下,外加载荷和扫描速率对薄膜摩擦性能的影响。考虑粘附的影响,提出了适用于微观低载荷接触摩擦力表征的修正Amonton公式。分析了摩擦系数与表面形貌粗糙... 采用微米级别的AFM球头探针对硅掺杂类金刚石薄膜进行了摩擦实验。研究了微米尺度下,外加载荷和扫描速率对薄膜摩擦性能的影响。考虑粘附的影响,提出了适用于微观低载荷接触摩擦力表征的修正Amonton公式。分析了摩擦系数与表面形貌粗糙峰之间的关系,根据薄膜表面粗糙峰的分布,建立了微米尺度下球头探针与薄膜表面粗糙峰的等效接触模型,并推导出了摩擦力f关于载荷参数(p)和形貌参数()的函数表达式f(p,),表明单位面积接触粗糙峰密度对摩擦力大小起着主导作用。所建接触模型成功解释了摩擦实验现象产生的原因。 展开更多

关键词 硅掺杂类金刚石薄膜 球头探针 微米尺度 接触模型

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掺硅类金刚石膜的摩擦学性能研究 被引量：13

4

作者 兰惠清 崔俊豪 加藤孝久 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期61-66,共6页

以甲苯(C7H8)和四甲基硅烷(Si(CH3)4)的混合气体为反应气源,使用离子气相沉积技术制备了不同Si含量(原子比)(不超过20%)的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,用X射线光电子谱和拉曼光谱测出薄膜和对磨钢球上转移膜的微观结构,纳米压痕仪、摩擦... 以甲苯(C7H8)和四甲基硅烷(Si(CH3)4)的混合气体为反应气源,使用离子气相沉积技术制备了不同Si含量(原子比)(不超过20%)的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,用X射线光电子谱和拉曼光谱测出薄膜和对磨钢球上转移膜的微观结构,纳米压痕仪、摩擦试验机和电子探针微分析仪分别得到薄膜的硬度、摩擦系数、磨痕和转移膜的元素变化结果。结果表明,添加少量Si能提高Si-DLC薄膜的硬度,但是Si含量的进一步增加则使薄膜的硬度降低。而薄膜的摩擦系数始终随着Si含量的增加而减少。从摩擦实验后钢球表面转移膜的进一步分析,我们认为该薄膜的低摩擦特性是由于转移膜的增加和石墨化两者共同造成的结果。 展开更多

关键词 掺硅类金刚石膜 结构 摩擦 硬度

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CoCrMo合金表面掺金属类金刚石薄膜的摩擦学性能 被引量：4

5

作者 谭笛 代明江 +3 位作者 林松盛 胡芳 周宏明 赵齐 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期75-80,共6页

采用非平衡磁控溅射结合阳极型气体离子源技术在CoCrMo合金表面制备掺钨类金刚石薄膜(WDLC)和掺钛类金刚石薄膜(Ti-DLC)。利用努氏显微硬度计、结合力划痕仪、摩擦磨损试验机、表面形貌仪和洛氏硬度计表征膜层的力学性能,并用扫描电镜... 采用非平衡磁控溅射结合阳极型气体离子源技术在CoCrMo合金表面制备掺钨类金刚石薄膜(WDLC)和掺钛类金刚石薄膜(Ti-DLC)。利用努氏显微硬度计、结合力划痕仪、摩擦磨损试验机、表面形貌仪和洛氏硬度计表征膜层的力学性能,并用扫描电镜分析磨损形貌,探讨薄膜磨损机理。结果表明:所制备的2种薄膜均具有典型的DLC薄膜特征,W-DLC薄膜的硬度、结合力和摩擦磨损性能均优于Ti-DLC薄膜,更适合于CoCrMo合金的表面强化处理;CoCrMo合金的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,而Ti-DLC/CoCrMo和W-DLC/CoCrMo的磨损机制以滑动磨损为主伴随极少量的磨粒磨损;经DLC薄膜处理,摩擦因数从CoCrMo合金的0.578降低到0.2以下,磨损率也降低了2个数量级,大幅度地提高了CoCrMo合金的摩擦磨损性能。 展开更多

关键词 CoCrMo合金 掺钛类金刚石薄膜 掺钨类金刚石薄膜 摩擦磨损

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掺Ti量对类金刚石薄膜机械性能的影响 被引量：5

6

作者 祝闻 冉春华 +2 位作者 金义栋 聂朝胤 王振林 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期7-10,共4页

采用非平衡磁控溅射技术,通过改变Ti靶溅射电流,在不锈钢衬底表面沉积了不同掺Ti量的类金刚石薄膜(Ti-DLC),研究了掺Ti量对薄膜的显微硬度、弹性模量、膜/基结合强度、断裂韧性及摩擦磨损行为的影响。结果表明:DLC薄膜掺杂Ti后,硬度明... 采用非平衡磁控溅射技术,通过改变Ti靶溅射电流,在不锈钢衬底表面沉积了不同掺Ti量的类金刚石薄膜(Ti-DLC),研究了掺Ti量对薄膜的显微硬度、弹性模量、膜/基结合强度、断裂韧性及摩擦磨损行为的影响。结果表明:DLC薄膜掺杂Ti后,硬度明显提高,且随着Ti靶溅射电流的增大,薄膜硬度先增加、后降低,Ti靶溅射电流为1.5A时,薄膜硬度最高;掺杂适量的Ti,可以明显改善DLC薄膜的膜/基结合强度和断裂韧性,并能明显降低DLC薄膜的摩擦系数。 展开更多

关键词 非平衡磁控溅射 掺Ti类金刚石薄膜 结合强度 摩擦磨损性能

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掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能研究 被引量：5

7

作者 居建华 夏义本 +6 位作者 张伟丽 王林军 史为民 黄志明 李志锋 郑国珍 汤定元 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第2期173-177,共5页

采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备 ,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究 .结果表明 ,薄膜中氮含量随工艺中氮气 /甲烷流... 采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备 ,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究 .结果表明 ,薄膜中氮含量随工艺中氮气 /甲烷流量比的增加而增加并趋于饱和 .光谱中 CH键吸收峰 (2 85 9～ 310 0 cm- 1 )逐渐消失 ,而且 CNH键(16 0 0 cm- 1 )、C≡ N键 (2 2 0 0 cm- 1 )和 NH键 (32 5 0 cm- 1 )对应的红外吸收峰强度随氮含量的增加而增加 .拉曼散射中G峰向小波数方向位移和峰值展宽的现象说明薄膜中形成了非晶的氮化碳结构 ,与原子力显微镜显示的薄膜中富氮的非晶纳米颗粒相对应 .偏振光谱分析认为 ,富氮纳米颗粒的存在导致了薄膜在红外波段折射率由 1.8降低到 1. 展开更多

关键词 掺氮类金刚石薄膜 微观结构 红外光学性能 化学沉积 非晶氮化碳 富氮纳米颗粒

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掺氮类金刚石薄膜的显微结构和光谱学研究 被引量：12

8

作者 李合琴 何晓雄 +2 位作者 王淑占 巫邵波 赵之明 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期225-229,共5页

本文利用射频磁控溅射法,以高纯N2、Ar混合气体为溅射气体,用高纯石墨靶在Si(100)基片上制备出掺氮的类金刚石薄膜(DLC∶N)。拉曼光谱(Raman)测试表明该薄膜仍然是类金刚石结构,对其进行拟合后得两个特征峰,分别是在1342.9 cm-1的D峰和1... 本文利用射频磁控溅射法,以高纯N2、Ar混合气体为溅射气体,用高纯石墨靶在Si(100)基片上制备出掺氮的类金刚石薄膜(DLC∶N)。拉曼光谱(Raman)测试表明该薄膜仍然是类金刚石结构,对其进行拟合后得两个特征峰,分别是在1342.9 cm-1的D峰和1555.3 cm-1的G峰,ID/IG=0.45;X射线光电子能谱(XPS)表明薄膜含氮量为24%,XPS光谱的C1s和N1s的芯能级证实了薄膜中的碳氮进行了化合,形成了C-N、C=N、C≡N,说明薄膜中形成了非晶碳氮结构;傅里叶变换红外透射光谱(FTIR)也表明了薄膜中碳氮进行了化合;扫描电子显微镜(SEM)结果表明,实验所制备的薄膜表面均匀、致密、光滑,从横截面图像观察,薄膜与衬底结合紧密,薄膜的厚度大约为150 nm。 展开更多

关键词 射频磁控反应溅射 掺氮类金刚石薄膜 X射线光电子能谱 拉曼光谱 傅里叶变换红外透射光谱 扫描电子显微镜

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掺氮类金刚石薄膜的制备与性能研究 被引量：7

9

作者 霍纯青 边心超 陈强 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期81-84,共4页

利用空心阴极放电在玻璃基底表面沉积掺氮类金刚石(DLC)薄膜。拉曼光谱(Raman)分析表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构。扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜表面形貌和粗糙度;利用摩擦磨损仪测量膜的摩擦磨损性能。结果... 利用空心阴极放电在玻璃基底表面沉积掺氮类金刚石(DLC)薄膜。拉曼光谱(Raman)分析表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构。扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜表面形貌和粗糙度;利用摩擦磨损仪测量膜的摩擦磨损性能。结果表明,氮的掺入使得薄膜中颗粒致密平整,改变了薄膜的表面微观形貌,进而改善了薄膜的摩擦磨损性能。 展开更多

关键词 辉光放电 空心阴极 掺氮类金刚石薄膜

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掺氮类金刚石薄膜(α-C:H:N)显微结构的研究 被引量：2

10

作者 张伟丽 居建华 +2 位作者 夏义本 王林军 方志军 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第5期391-394,共4页

用射频等离子体化学气相沉积法（ＲＦ－ＣＶＤ）和ＣＨ４、Ｎ２与Ａｒ组成的混合气体制备掺氮类金刚石薄膜（ａ－Ｃ： Ｈ： Ｎ）．用原子力显微镜（ＡＦＭ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）、红外光谱（ＩＲ）以及显微拉曼谱（Ｍｉｃｒｏ－Ｒ... 用射频等离子体化学气相沉积法（ＲＦ－ＣＶＤ）和ＣＨ４、Ｎ２与Ａｒ组成的混合气体制备掺氮类金刚石薄膜（ａ－Ｃ： Ｈ： Ｎ）．用原子力显微镜（ＡＦＭ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）、红外光谱（ＩＲ）以及显微拉曼谱（Ｍｉｃｒｏ－Ｒａｍａｎ）对 ａ－Ｃ： Ｈ：Ｎ薄膜的表面形貌、组分和微观结构进行表征．实验结果表明，薄膜中有纳米量级的颗粒存在，而且随反应气体 中Ｎ２与ＣＨ４比值的增大，薄膜中的氮元素含量也随之增大，并主要以Ｃ—Ｎ键和Ｎ—Ｈ键形式存在，少量以Ｃ＝Ｎ 键形式存在．Ｎ２的掺入使类金刚石薄膜中Ｃ—Ｈ键含量降低，ＳＰ３成份增加， 展开更多

关键词 显微结构 类金刚石薄膜 掺氮

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掺氮对类金刚石薄膜场发射的影响 被引量：1

11

作者 马会中 张兰 +5 位作者 姚宁 李运均 毕兆琪 王小平 张兵临 胡欢陵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1246-1248,共3页

利用脉冲激光沉积技术制备出了掺氮和未掺氮的类金刚石薄膜。采用X射线衍射仪、喇曼光谱仪、扫描电镜观察了掺氮和未掺氮类金刚石薄膜的微结构和表面形貌。场发射实验表明,掺氮降低了类金刚石薄膜的阈值电场,提高了发射电流密度。

关键词 类金刚石薄膜 场发射 掺氮

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无氢类金刚石薄膜的过滤式阴极电弧沉积

12

作者 朱纪军 陆祖宏 +1 位作者 左敦稳 王珉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第1期125-126,共2页

研制了一套过滤式阴极电弧沉积设备 ,并利用该设备成功地获得了类金刚石薄膜。扫描电镜分析表明 :获得的薄膜在硅基片上是光滑和致密的。喇曼光谱研究表明 ,这种薄膜是典型的无氢类金刚石薄膜。膜层的摩擦试验表明 :无氢类金刚石薄膜的... 研制了一套过滤式阴极电弧沉积设备 ,并利用该设备成功地获得了类金刚石薄膜。扫描电镜分析表明 :获得的薄膜在硅基片上是光滑和致密的。喇曼光谱研究表明 ,这种薄膜是典型的无氢类金刚石薄膜。膜层的摩擦试验表明 :无氢类金刚石薄膜的摩擦系数较低 。 展开更多

关键词 无氢 类金刚石薄膜 过滤式 阴极电弧沉积

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掺氮类金刚石薄膜的导电性能及退火特性

13

作者 张伟丽 居建华 +5 位作者 夏义本 范轶明 王林军 黄志明 郑国珍 汤定元 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期97-100,共4页

对含氮的类金刚石薄膜的导电性能进行了研究,发现随着氮含量的增加,沉积薄膜的电导率增加较缓,且当氮含量达到一定值后,氮含量继续增加反而薄膜电导率有所下降．对薄膜进一步热处理,结果表明低掺氮的薄膜退火后导电性能有了较大的提高,... 对含氮的类金刚石薄膜的导电性能进行了研究,发现随着氮含量的增加,沉积薄膜的电导率增加较缓,且当氮含量达到一定值后,氮含量继续增加反而薄膜电导率有所下降．对薄膜进一步热处理,结果表明低掺氮的薄膜退火后导电性能有了较大的提高,而高掺氮的薄膜退火后电导率有所下降．文章通过分析退火前后薄膜的红外光谱,提出了充当施主杂质中心氮原子“激活”的概念和高掺杂后薄膜中氮原子形成ａ－ＣＮｘ结构从而从微观结构解释了掺氮对类金刚石薄膜导电性电能的影响． 展开更多

关键词 掺氮类金刚石薄膜 导电性能 微观结构.

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类金刚石薄膜对多孔硅发光的钝化作用

14

作者 范轶敏 居建华 +4 位作者 张伟丽 夏义本 王志明 方志军 王林军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期28-30,共3页

介绍了类金刚石薄膜对多孔硅发光的钝化作用．类金刚石薄膜隔绝了外界对多孔硅表面的影响,使硅氢键不易断裂,从而减少了非辐射复合中心,稳定了多孔硅的发光性能．通过在类金刚石薄膜中掺氮还可以进一步提高钝化效果,因为氮使多孔硅表面... 介绍了类金刚石薄膜对多孔硅发光的钝化作用．类金刚石薄膜隔绝了外界对多孔硅表面的影响,使硅氢键不易断裂,从而减少了非辐射复合中心,稳定了多孔硅的发光性能．通过在类金刚石薄膜中掺氮还可以进一步提高钝化效果,因为氮使多孔硅表面更多的悬空键被钝化形成Ｓｉ—Ｎ键,从而提高了发光强度． 展开更多

关键词 多孔硅 类金刚石薄膜 钝化.

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低氮掺杂对含氢类金刚石结构和力学性能的影响 被引量：5

15

作者 杨满中 彭继华 韦宇冲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期38-43,共6页

为探讨低氮掺杂对含氢类金刚石组织结构和力学性能的影响.采用非平衡磁控溅射和等离子增强化学气相沉积(PECVD)复合技术,在316不锈钢和硅片上制备碳化钨过渡层和不同掺氮量的含氢类金刚石薄膜(a-C:H(N)).通过拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、... 为探讨低氮掺杂对含氢类金刚石组织结构和力学性能的影响.采用非平衡磁控溅射和等离子增强化学气相沉积(PECVD)复合技术,在316不锈钢和硅片上制备碳化钨过渡层和不同掺氮量的含氢类金刚石薄膜(a-C:H(N)).通过拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对薄膜组织结构进行表征,薄膜的硬度和残余应力采用微纳米力学综合测量系统和薄膜应力测量仪进行表征.结果表明随着氮掺杂,薄膜形成碳氮键(CN)且其主要以C=N键形式存在,C=N/CN的比值随着薄膜氮含量增加逐渐下降.同时当掺氮量从0增至0.12 at%时,薄膜I_D/I_G比值迅速下降,sp^2C=C/sp^3C-C比值由0.65降至0.563,而薄膜硬度基本不变,约为20.4 GPa,残余应力则由3.35 Gpa降至1.31 GPa;随着掺氮量进一步增加,sp^2C=C/sp^3C-C比值增加,薄膜硬度迅速下降,残余应力则缓慢降低.可知氮的掺杂对DLC薄膜结构的影响有临界值0.12 at%,当掺氮量低于该值时,氮掺杂促进sp^3杂化的形成,薄膜具有较高的sp^3杂化含量.而随着薄膜含氮量进一步增加,sp^3杂化含量下降.同时当低氮掺杂时,可获得具有较高硬度以及较低残余应力的薄膜. 展开更多

关键词 掺氮类金刚石薄膜 PECVD 碳氮键 sp^3含量 硬度 残余应力

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掺氮N型纳米金刚石薄膜的电化学表面氢化及表征

16

作者 王东 熊鹰 +3 位作者 王兵 周亮 叶勤燕 陶波 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期1737-1740,共4页

针对掺氮N型纳米金刚石薄膜独特的结构特征,采用温和的电化学阴极表面极化处理成功实现了掺氮N型纳米金刚石薄膜的表面氢化。通过X射线光电子能谱(XPS)、表面接触角、电化学电容-电压分析、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)表征,详细分... 针对掺氮N型纳米金刚石薄膜独特的结构特征,采用温和的电化学阴极表面极化处理成功实现了掺氮N型纳米金刚石薄膜的表面氢化。通过X射线光电子能谱(XPS)、表面接触角、电化学电容-电压分析、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)表征,详细分析了阴极极化处理前后掺氮N型纳米金刚石薄膜的表面结构以及微观结构。结果表明,该阴极极化处理工艺不仅能够成功获得表面氢终止状态,而且对薄膜的微观结构尤其是晶界处sp2杂化态碳相无明显影响,说明该工艺是一种高效无损的掺氮N型纳米金刚石薄膜表面氢化工艺。 展开更多

关键词 掺氮N型纳米金刚石薄膜 氢化 阴极极化 微观结构

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不同掺氮量的类金刚石薄膜的微观结构及其性能研究 被引量：4

17

作者 周祎 马胜歌 +1 位作者 康光宇 耿漫 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期77-80,共4页

采用激光拉曼光谱、轮廓仪、色差仪、微纳米力学综合测试系统、摩擦磨损试验机等设备,对霍尔等离子体源辅助中频非平衡磁控溅射制备的不同掺氮量的类金刚石薄膜的微观结构及其宏观性能进行了研究。结果表明,随着氩气/氮气流量比的增加,... 采用激光拉曼光谱、轮廓仪、色差仪、微纳米力学综合测试系统、摩擦磨损试验机等设备,对霍尔等离子体源辅助中频非平衡磁控溅射制备的不同掺氮量的类金刚石薄膜的微观结构及其宏观性能进行了研究。结果表明,随着氩气/氮气流量比的增加,薄膜中的sp^3含量出现极大值,极大值两侧对应着不同的微观机制。同时,薄膜的沉积速率逐渐降低,硬度与弹性模量呈现出先增大后减小。薄膜的颜色主要是黑色并随着氮气含量的增加薄膜反射率在红光波段增强。 展开更多

关键词 掺氮类金刚石薄膜 微观结构 中频非平衡磁控溅射 霍尔等离子体源

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含氮类金刚石薄膜的力学和摩擦学性能的研究 被引量：9

18

作者 王成兵 王舟 张俊彦 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期59-63,共5页

利用脉冲等离子体增强化学气相沉积系统沉积了含氮类金刚石碳薄膜.利用X射线光电子能谱和红外光谱分析了薄膜的化学键状态,在UMT摩擦磨损试验机上考察了薄膜的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜分析了摩擦对偶球表面的转移膜形貌.结果表明... 利用脉冲等离子体增强化学气相沉积系统沉积了含氮类金刚石碳薄膜.利用X射线光电子能谱和红外光谱分析了薄膜的化学键状态,在UMT摩擦磨损试验机上考察了薄膜的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜分析了摩擦对偶球表面的转移膜形貌.结果表明:随着薄膜中氮含量的增加,薄膜中的sp2C含量增加,硬度有所降低,薄膜的平均摩擦系数先减小后增加. 展开更多

关键词 类金刚石碳薄膜 掺氮 摩擦学 力学

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基体负偏压对掺Cu类金刚石薄膜摩擦学性能的影响

19

作者 吴坤尧 连飞龙 +1 位作者 曹凤香 李兆 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期151-154,共4页

采用直流磁控溅射镀膜技术以304不锈钢为基体在不同基底负偏压(0、100V、150V、200V和250V)下制备掺杂铜的纳米结构类金刚石薄膜(Cu-DLC)。利用能谱分析仪和X射线衍射分析仪分析薄膜成分和物相结构。采用球盘旋转式摩擦磨损试验机考察... 采用直流磁控溅射镀膜技术以304不锈钢为基体在不同基底负偏压(0、100V、150V、200V和250V)下制备掺杂铜的纳米结构类金刚石薄膜(Cu-DLC)。利用能谱分析仪和X射线衍射分析仪分析薄膜成分和物相结构。采用球盘旋转式摩擦磨损试验机考察薄膜的摩擦学性能,再以三维超景深显微镜对磨痕的形貌进行分析。结果表明:在304不锈钢基底上成功制备了一系列Cu-DLC薄膜,无负偏压时,薄膜掺铜量较低,摩擦学性能较差;加负偏压后,薄膜掺铜量升高,但随着负偏压的增大,掺铜量逐渐减少;Cu元素的掺杂可有效地降低薄膜的摩擦系数,所制备的薄膜均有较低的摩擦系数,均在0.1以下,实现了低摩擦;基底负偏压影响薄膜的元素掺杂量及薄膜摩擦学性能,负偏压为100V时,薄膜的掺铜量最高,薄膜的摩擦学性能最优,此时摩擦系数为0.0669,磨损率最小,为9.87×10^-5 mm3/(N·m)。 展开更多

关键词 基体负偏压 掺Cu类金刚石薄膜 摩擦学性能

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掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜及其应用于类叠层太阳电池的研究

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作者 孙月峰 张维佳 +5 位作者 宋登元 刘嘉 张雷 马强 吴然嵩 张冷 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期5-8,共4页

采用射频等离子体增强化学气相沉积法,制备了掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜(nc-Si∶H),并将其应用于纳米硅薄膜类叠层太阳电池中。分析了薄膜样品的光学性能及表面形貌,结果表明:P型掺硼纳米硅薄膜的光学带隙为2.189 eV,电导率为8.01 S/cm... 采用射频等离子体增强化学气相沉积法,制备了掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜(nc-Si∶H),并将其应用于纳米硅薄膜类叠层太阳电池中。分析了薄膜样品的光学性能及表面形貌,结果表明:P型掺硼纳米硅薄膜的光学带隙为2.189 eV,电导率为8.01 S/cm,霍尔迁移率为0.521 cm2/(V.S),载流子浓度为9.61×1019/cm3;N型掺磷纳米硅薄膜的光学带隙为1.994 eV,电导率为1.93 S/cm,霍尔迁移率为1.694 cm2/(V.S),载流子浓度为7.113×1018/cm3;两者的晶粒尺寸都在3～5 nm之间,晶态比都在35%～45%之间,并且颗粒沉积紧密,大小比较均匀。制备了大小为20 mm×20 mm,结构为Al/AZO/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-nc-Si∶H/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-c-Si/Al背电极的纳米硅薄膜类叠层太阳电池,通过I-V曲线测试,其VOC达到544.3 mV,ISC达到85.6 mA,填充因子为65.7%。 展开更多

关键词 RF-PECVD 掺硼 掺磷 纳米硅薄膜 类叠层太阳电池

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