脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜摩擦磨损特性研究 被引量：24

1

作者 马胜利 马大衍 +2 位作者 王昕 徐可为 介万奇 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期179-182,共4页

对比研究了脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜的摩擦磨损特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及销-盘摩擦磨损试验机分析薄膜形貌和结合力,考察了不同沉积条件下2种薄膜的摩擦磨损过程及其影响因素.结果表明,TiCN薄膜具有... 对比研究了脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜的摩擦磨损特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及销-盘摩擦磨损试验机分析薄膜形貌和结合力,考察了不同沉积条件下2种薄膜的摩擦磨损过程及其影响因素.结果表明,TiCN薄膜具有较高硬度、良好的膜基结合力,相对于TiN薄膜而言表现出更低的摩擦系数和更好的耐磨性能.在实际使用中应注重成分和结构优化设计,以保证薄膜具有良优良的减摩性能. 展开更多

关键词 硬质薄膜 PCVD 结合力 摩擦磨损性能 脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积 TIN薄膜 TiCN薄膜

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直流电弧等离子体喷射化学气相沉积高质量金刚石膜残余应力分布的拉曼谱分析(英文) 被引量：5

2

作者 杨胶溪 李成明 +4 位作者 陈广超 吕反修 唐伟忠 宋建华 佟玉梅 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期674-678,共5页

不同工艺条件下在钼衬底 (6 0mm)上用 10 0kW直流电弧等离子体喷射化学气相沉积设备进行金刚石膜的制备。金刚石膜用扫描电镜 (SEM)、拉曼谱 (激光激发波长为 4 88nm)和X射线衍射来表征。研究结果表明 ,在直流电弧等离子体喷射化学气... 不同工艺条件下在钼衬底 (6 0mm)上用 10 0kW直流电弧等离子体喷射化学气相沉积设备进行金刚石膜的制备。金刚石膜用扫描电镜 (SEM)、拉曼谱 (激光激发波长为 4 88nm)和X射线衍射来表征。研究结果表明 ,在直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜的过程中 ,内应力大小从金刚石膜的中央到边缘是增加的 ,并且应力形式是压应力。这说明了在金刚石膜中存在明显的应力不均。甲烷浓度和衬底温度都影响金刚石膜中的内应力。随着甲烷浓度和衬底温度的提高 ,金刚石膜中的内应力呈增加的趋势。 展开更多

关键词 直流电弧等离子体喷射化学气相沉积 金刚石膜 制备 扫描电镜 拉曼谱 X射线衍射 残余应力

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采用空心阴极放电等离子体化学气相沉积方法制备a-CH薄膜 被引量：2

3

作者 陈志梅 吴卫东 +3 位作者 唐永建 许华 唐晓虹 李常明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期611-614,共4页

　研究了不同衬底 阴极距离、直流电压和H2流量对a CH薄膜沉积速率的影响。结果表明:衬底 阴极距离必须大于0.5cm,随着该距离的增加,薄膜的沉积速率减少;直流电压达550V时沉积速率最大;随着H2含量的增加,CH4含量相对减少,沉积速率随之... 　研究了不同衬底 阴极距离、直流电压和H2流量对a CH薄膜沉积速率的影响。结果表明:衬底 阴极距离必须大于0.5cm,随着该距离的增加,薄膜的沉积速率减少;直流电压达550V时沉积速率最大;随着H2含量的增加,CH4含量相对减少,沉积速率随之降低。用AFM观察了以该方法制得的448.4nmCH薄膜的表面形貌,表面粗糙度约为10nm。最后测出了不同条件下CH薄膜的UV VIS谱,由此可以计算得到薄膜的禁带宽度及折射率。 展开更多

关键词 等离子体 化学气相沉积 空心阴极放电 CH薄膜

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热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积法制备纳米晶金刚石膜的研究 被引量：2

4

作者 彭鸿雁 赵万邦 +2 位作者 赵立新 姜宏伟 孙丽 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期6-9,17,共5页

采用热阴极直流辉光等离子体CVD方法,在氩气/甲烷/氢气混合气氛中制备出纳米晶金刚石膜,研究不同氩气/氢气流量比对纳米晶金刚石膜沉积的影响。对样品形貌的SEM测试表明,随着氩气与氢气流量比由40/160增加到190/10,膜中金刚石晶粒尺寸由... 采用热阴极直流辉光等离子体CVD方法,在氩气/甲烷/氢气混合气氛中制备出纳米晶金刚石膜,研究不同氩气/氢气流量比对纳米晶金刚石膜沉积的影响。对样品形貌的SEM测试表明,随着氩气与氢气流量比由40/160增加到190/10,膜中金刚石晶粒尺寸由约600nm减小到约30nm。金刚石膜Raman谱中金刚石特征峰逐渐减弱,石墨G峰逐渐增强,反式聚乙炔特征峰及其伴峰强度加大。等离子体光谱分析表明C2是生长纳米晶金刚石膜的主要活性基团。 展开更多

关键词 纳米晶金刚石膜 热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积 氩气/甲烷/氢气混合气

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直流辉光放电等离子体增强化学气相法制备金刚石及氮化碳薄膜

5

作者 于威 王淑芳 +4 位作者 丁学成 韩理 刘志强 张连水 傅广生 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第1期78-82,共5页

采用直流辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术方法 ,在Si(100)衬底上制备了金刚石薄膜 。

关键词 直流辉光放电 化学气相沉积 金刚石 氮化碳

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放电电流对热阴极等离子体化学气相沉积金刚石膜影响

6

作者 白亦真 金曾孙 +1 位作者 吕宪义 韩雪梅 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期313-316,共4页

建立了快速沉积高品质金刚石膜的热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积新方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一点是具有较高的放电电流（6．0～10．0A）．较高的放电电... 建立了快速沉积高品质金刚石膜的热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积新方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一点是具有较高的放电电流（6．0～10．0A）．较高的放电电流既是热阴极辉光放电本身的突出特点，同时对于化学气相沉积金刚石膜工艺也产生重要影响．实验研究了放电电流于金刚石膜沉积速率、表面形貌和热导率的影响，发现由于放电电流影响辉光放电的等离子体区和阳极区，进而对金刚石膜的沉积速率和品质有很大影响．特别是通过放电电流的提高，可以有效地提高金刚石膜的品质，这对于制备优质金刚石膜产品有重大意义． 展开更多

关键词 放电电流 热阴极 等离子体化学气相沉积 金刚石膜

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射频辉光放电等离子体化学气相沉积类金刚石膜的性能研究

7

作者 陈灵 刘正义 +3 位作者 邱万奇 黄元盛 刘铁林 欧阳光胜 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期379-381,共3页

用自行设计的RF PCVD(射频辉光放电等离子体化学气相沉积 )设备沉积类金刚石膜 ,并对膜的力学、光学、化学性能进行了分析。表明用该设备制备的类金刚石膜具有显微硬度高、磨擦系数小、膜基结合力高、对红外有良好的增透性 ,并且耐磨耐... 用自行设计的RF PCVD(射频辉光放电等离子体化学气相沉积 )设备沉积类金刚石膜 ,并对膜的力学、光学、化学性能进行了分析。表明用该设备制备的类金刚石膜具有显微硬度高、磨擦系数小、膜基结合力高、对红外有良好的增透性 ,并且耐磨耐蚀、化学稳定性好。 展开更多

关键词 射频辉光放电等离子体 化学气相沉积 类金刚石膜 制备 力学性能 光学性能 化学性能

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辅助外加热方式直流等离子体化学气相沉积TiN的研究

8

作者 谢雁 赵程 李世直 《表面技术》 EI CAS CSCD 1997年第3期18-20,共3页

1 引 言 单纯靠离子轰击加热的直流等离子体化学沉积 TiN在刀具、刃具及各种耐磨工件上的应用已取得良 好的结果,就其工艺而言,由于影响离子轰击的因素 很多造成工艺参数控制复杂,重复性差,温度不均匀等缺点。90年代起本所开始采... 1 引 言 单纯靠离子轰击加热的直流等离子体化学沉积 TiN在刀具、刃具及各种耐磨工件上的应用已取得良 好的结果,就其工艺而言,由于影响离子轰击的因素 很多造成工艺参数控制复杂,重复性差,温度不均匀等缺点。90年代起本所开始采用了辅助外加热方式沉积技术,改变了单纯依靠离子轰击加热而带来了弊端。将反应时等离子体放电强度与放电工件温度分离,从而提高了工艺的稳定性。 展开更多

关键词 氮化钛 直流等离子体 化学气相沉积 喷镀

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射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积法制备类金刚石碳膜工艺与性能表征 被引量：2

9

作者 陈冲 费振义 +5 位作者 亓永新 曹宁 张益博 王风 吕震 李木森 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第5期7-12,共6页

使用射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积技术(简称RFGDPECVD)在玻璃载玻片表面沉积类金刚石薄膜。用原子力显微镜(AFM)、摩擦试验仪、划痕试验机测定了其表面形貌、耐磨性及附着性。采用X射线光电子能谱(XPS)、分光光度计对两种气源(... 使用射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积技术(简称RFGDPECVD)在玻璃载玻片表面沉积类金刚石薄膜。用原子力显微镜(AFM)、摩擦试验仪、划痕试验机测定了其表面形貌、耐磨性及附着性。采用X射线光电子能谱(XPS)、分光光度计对两种气源(C4H10、C2H2)制备的DLC薄膜微观组成和透光率进行了检测和对比。结果表明:DLC薄膜的表面光滑、平整,表面粗糙度随沉积时间的增加单调递增;耐磨性及附着性优良;与C4H10相比使用C2H2作为碳源气体可以得到较高sp3含量和较低sp1含量的DLC膜;C2H2制备DLC薄膜的透光率低于C4H10;同一种碳源气体,反应流量比例越小,则DLC薄膜的透光性越好。 展开更多

关键词 射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积 类金刚石薄膜 放电特性

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直流等离子体-热丝化学气相沉积金刚石薄膜的研究 被引量：4

10

作者 丁发柱 石玉龙 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2006年第1期1-4,共4页

通过在传统热丝化学气相沉积装置中引入直流等离子体,设计了直流等离子体一热丝化学气相沉积金刚石薄膜的设备,设备中既包括相互独立的灯丝电压和施加的偏压。通过调节偏压可以控制所形成的等离子体的偏流。在这一改进的系统中研究了金... 通过在传统热丝化学气相沉积装置中引入直流等离子体,设计了直流等离子体一热丝化学气相沉积金刚石薄膜的设备,设备中既包括相互独立的灯丝电压和施加的偏压。通过调节偏压可以控制所形成的等离子体的偏流。在这一改进的系统中研究了金刚石薄膜形核和生长过程,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析了金刚石的样品,结果表明,施加偏压不仅能大大促进金刚石的形核密度(1010cm-2)、提高金刚石薄膜的生长速率,金刚石薄膜的取向也随机取向变为(111)定向生长。 展开更多

关键词 直流等离子体 热丝化学气相沉积 金刚石形核及生长

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等离子体化学气相沉积反应中对温度因素的控制 被引量：1

11

作者 谢雁 赵程 +1 位作者 彭红瑞 李世直 《表面工程》 CSCD 1996年第4期26-28,共3页

采用了外加热式直流等离子体化学气相沉积及渗金属工艺并在放电工件上直接测温的方法，克服了高于轰击加热引起的温度不均匀等因素并且膜的结构及力学性能得以改善。

关键词 等离子体 化学气相沉积 放电 外加热 测温 离子轰击

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直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法制备金刚石膜过程中冷阱的设计及作用 被引量：1

12

作者 陈良贤 邵思武 +8 位作者 刘鹏 安康 郑宇亭 黄亚博 白明洁 张建军 刘金龙 魏俊俊 李成明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第2期150-155,共6页

首先,介绍直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法的原理以及气体循环系统的设计和其优缺点;其次,详细介绍冷阱系统的设计及其工作原理;最后,使用拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱与光致发光光谱对比添加冷阱系统前后的金刚石薄膜的质量。结... 首先,介绍直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法的原理以及气体循环系统的设计和其优缺点;其次,详细介绍冷阱系统的设计及其工作原理;最后,使用拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱与光致发光光谱对比添加冷阱系统前后的金刚石薄膜的质量。结果表明:冷阱系统可以有效过滤循环气路中的热油气,避免杂质的掺入;在添加冷阱系统后,金刚石膜内掺入的杂质减少,金刚石拉曼峰半高宽降低到6.76 cm^(−1),接近于Ib型单晶金刚石的,且自支撑金刚石膜的晶体质量明显提高,光学透过率提升较大,在10.6μm波长处达到68.4%。 展开更多

关键词 直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法 金刚石膜 循环系统 冷阱

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大气压射频等离子体化学气相沉积TiO_2体系的发射光谱诊断 被引量：5

13

作者 常大磊 李小松 +1 位作者 赵天亮 朱爱民 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第3期625-630,共6页

开展了大气压射频(RF)等离子体化学气相沉积(PCVD)TiO2放电体系的发射光谱诊断研究,分别考察了氧气分压、钛酸四异丙酯(TTIP)分压和输入功率对氧原子谱线相对强度、氩原子激发温度、OH振动温度以及转动温度的影响.结果表明:随着氧气分... 开展了大气压射频(RF)等离子体化学气相沉积(PCVD)TiO2放电体系的发射光谱诊断研究,分别考察了氧气分压、钛酸四异丙酯(TTIP)分压和输入功率对氧原子谱线相对强度、氩原子激发温度、OH振动温度以及转动温度的影响.结果表明:随着氧气分压的增加,氧原子谱线相对强度先迅速增加至峰值后缓慢下降,OH振动温度缓慢增加,而氩原子激发温度和OH转动温度基本不变.随着TTIP分压的增加,氧原子谱线相对强度下降,氩原子激发温度没有明显变化,而OH振动温度和转动温度增加.随着输入功率的增加,氧原子谱线相对强度下降,氩原子激发温度、OH振动温度和转动温度升高. 展开更多

关键词 大气压射频等离子体 介质阻挡放电 等离子体化学气相沉积 发射光谱诊断 TIO2

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直流喷射电弧等离子体制备金刚石单晶的研究 被引量：3

14

作者 李彬 闫占奇 +4 位作者 李浩 韩晓泉 吕反修 陈广超 李宏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期279-283,共5页

通过利用光发射谱技术,探测了大功率直流喷射电弧等离子体增强化学气相沉积方法中沉积区域的气相激元分布,进而优选了金刚石生长的位置。在沉积过程中,不断使衬底做背向等离子体的运动,实现了大颗粒金刚石的连续生长,颗粒尺寸达到约1 mm... 通过利用光发射谱技术,探测了大功率直流喷射电弧等离子体增强化学气相沉积方法中沉积区域的气相激元分布,进而优选了金刚石生长的位置。在沉积过程中,不断使衬底做背向等离子体的运动,实现了大颗粒金刚石的连续生长,颗粒尺寸达到约1 mm3。采用劳厄背反射X射线衍射测试技术和拉曼谱技术,对所制备的样品进行了测试,结果表明:所制备的颗粒为金刚石单晶。对于大尺寸衬底,研究了背向运动速度对沉积晶体的形貌和质量的影响,发现了ATG型不稳定形貌。 展开更多

关键词 直流喷射电弧 等离子体 化学气相沉积 金刚石单晶

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直流电弧等离子体CVD金刚石膜工艺参数优化 被引量：3

15

作者 张鬲君 苗晋琦 钟国防 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第3期70-73,共4页

为了研究工艺对CVD金刚石膜生长的影响,本文采用电镜、激光Raman谱分析等手段研究工艺参数对CVD金刚石膜生长速率和生长质量的影响。结果显示：金刚石薄膜的生长速率随甲烷浓度（3%-10%）、基片温度（800-1200℃）的增加而增加,随工作... 为了研究工艺对CVD金刚石膜生长的影响,本文采用电镜、激光Raman谱分析等手段研究工艺参数对CVD金刚石膜生长速率和生长质量的影响。结果显示：金刚石薄膜的生长速率随甲烷浓度（3%-10%）、基片温度（800-1200℃）的增加而增加,随工作气压的升高先是增加,而后降低,峰值在15-20 kPa处。金刚石薄膜中非金刚石碳的相对含量先随基片温度的增加逐渐降低,在1080-1100℃达到最小值以后又开始急剧增加,膜的质量（结晶形态好和非金刚石碳的相对含量少）在1080-1100℃处达到最佳。 展开更多

关键词 直流电弧等离子体喷射 化学气相沉积 金刚石膜 工艺参数

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基底温度复合控制对化学气相沉积纳米金刚石薄膜的影响

16

作者 张湘辉 汪灵 +2 位作者 龙剑平 邓苗 冯珊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期3018-3022,共5页

采用自主研制的具有基底温度开-闭环复合自动控制系统的直流弧光放电PCVD设备,当开环流量不同时,在硬质合金基体表面分别进行了纳米金刚石薄膜制备研究。并采用SEM、XRD、激光Raman光谱仪对所制备薄膜的形貌、物相和品质进行了分析。研... 采用自主研制的具有基底温度开-闭环复合自动控制系统的直流弧光放电PCVD设备,当开环流量不同时,在硬质合金基体表面分别进行了纳米金刚石薄膜制备研究。并采用SEM、XRD、激光Raman光谱仪对所制备薄膜的形貌、物相和品质进行了分析。研究结果表明,当开环流量从10→5→15→20mL/min变化时,所制备纳米金刚石薄膜的表面粗糙度及石墨成分会随之增加,金刚石晶粒转变为以(110)面生长为主,且尺寸增大;并加剧了硬质合金基体中Co相粘结剂向基体表面的扩散。温控中基底温度的波动(稳定性)是影响纳米金刚石薄膜生长性能的主要原因。 展开更多

关键词 直流弧光放电等离子体化学气相沉积法 纳米金刚石薄膜 基底温度 开-闭环复合控制

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基于先进等离子体的低温钝化氮化硅薄膜的研究 被引量：2

17

作者 周晶晶 肖少庆 +1 位作者 姚尧 顾晓峰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期623-628,共6页

本文利用容性放电模式(E-mode)的电感耦合等离子体(ICP)化学气相沉积技术,在低温(100℃)下采用硅烷(Si H_4)、氮气(N_2)和氢气(H_2)作为先驱反应气体制备氢化氮化硅薄膜(Si Nx∶H),并通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和X... 本文利用容性放电模式(E-mode)的电感耦合等离子体(ICP)化学气相沉积技术,在低温(100℃)下采用硅烷(Si H_4)、氮气(N_2)和氢气(H_2)作为先驱反应气体制备氢化氮化硅薄膜(Si Nx∶H),并通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜的键结构、键密度、氢含量以及化学组成进行表征。采用少子寿命测试仪(Sinton WCT-120)研究薄膜在n型晶硅表面的钝化效果。结果表明,氮硅原子比为0.4的Si N0.4∶H薄膜具有最高的氢含量,高达29%,而且其钝化效果最好。最高少子寿命达到251μs,表面复合速率降低至85 cm/s,Suns-Voc测到的提示开路电压达到652 m V。 展开更多

关键词 SINX 等离子体化学气相沉积 表面钝化 容性放电

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大气压介质阻挡放电对多壁碳纳米管表面改性及其气敏特性 被引量：21

18

作者 王晓静 张晓星 +1 位作者 孙才新 杨冰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期223-228,共6页

H2S是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部一些潜伏性绝缘缺陷产生放电的重要的特征组分气体之一,检测它对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为此,采用大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)... H2S是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部一些潜伏性绝缘缺陷产生放电的重要的特征组分气体之一,检测它对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为此,采用大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行了表面改性。实验研究了改性前后MWNTs对体积分数为50×10-6的H2S标气的气敏特性的影响以及不同改性时间对其气敏特性的影响,结果表明,改性后的MWNTs对H2S在灵敏度和响应时间方面都有较大幅度的改善;改性时间为60s的MWNTs的气敏特性要优于其它时间。对处理前后的MWNTs进行了扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,结果显示,经DBD等离子体处理后的MWNTs表面变粗糙,缺陷增加,其表面引入了羟基、羧酸根和C-O等含氧基团。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管(MWNTs) 化学气相沉积(CVD) 介质阻挡放电(DBD) 等离子体 表面改性 气敏特性

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直流辉光放电CVD法均匀生长纳米金刚石薄膜的研究 被引量：1

19

作者 游志恒 满卫东 +5 位作者 吕继磊 阳硕 何莲 徐群峰 白华 江南 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2746-2750,共5页

采用直流辉光放电化学气相沉积设备,以H2/CH4/Ar混合气体为工作气体,在2英寸硅片沉积出了晶粒尺寸为20~40 nm的纳米金刚石薄膜。采用SEM、Raman、微摩擦试验机等分析了不同CH4浓度、Ar浓度对NCD薄膜生长特性的影响。研究结果表明：金刚... 采用直流辉光放电化学气相沉积设备,以H2/CH4/Ar混合气体为工作气体,在2英寸硅片沉积出了晶粒尺寸为20~40 nm的纳米金刚石薄膜。采用SEM、Raman、微摩擦试验机等分析了不同CH4浓度、Ar浓度对NCD薄膜生长特性的影响。研究结果表明：金刚石薄膜的晶粒尺寸随着CH4浓度的增加而减小,但是过高的CH4浓度会导致石墨相大量生成;随着Ar浓度的增加,金刚石薄膜的晶粒尺寸逐渐细化,但过量Ar的掺入会降低金刚石薄膜的质量;在合适的工艺参数下,薄膜摩擦系数最低可以降低到0.12,NCD薄膜的最大沉积直径为140 mm。 展开更多

关键词 直流辉光放电 化学气相沉积 纳米金刚石 摩擦系数

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工作气压对管内壁沉积Si/O-DLC薄膜结构与性能的影响 被引量：1

20

作者 许浩杰 陈仁德 +2 位作者 周广学 叶羽敏 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期439-449,共11页

目的探讨工作气压对管内等离子体放电光学现象以及Si/O-DLC(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜结构与性能的影响,为获得管内高质量、均匀的Si/O-DLC薄膜制备工艺技术提供指导。方法利用空心阴极等离子体增强化学气相沉积(Hollow ... 目的探讨工作气压对管内等离子体放电光学现象以及Si/O-DLC(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜结构与性能的影响,为获得管内高质量、均匀的Si/O-DLC薄膜制备工艺技术提供指导。方法利用空心阴极等离子体增强化学气相沉积(Hollow Cathode Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,HC-PECVD)技术,通过改变工作气压在管内沉积Si/O-DLC薄膜。利用高速摄像机记录并对比不同工作气压下管内等离子体放电光学现象。通过SPM、XPS和Raman光谱仪表征不同工作气压下薄膜的三维立体表面形貌和微观结构,并利用SEM、纳米压痕仪以及划痕测试系统,对比研究管内Si/O-DLC薄膜的硬度、弹性模量、膜基结合力以及沿管轴向的薄膜厚度分布。结果随着工作气压的上升,管径向中心处亮斑面积和光强先增大增强后趋于缩小暗淡。在不同工作气压下,均能够在管内获得表面光滑的Si/O-DLC薄膜,粗糙度为3~10 nm。随着工作气压的上升,管内Si/O-DLC薄膜的平均厚度从1.42μm增大到2.06μm,且沿管轴向的薄膜厚度分布均匀度从24%显著提高到65%;不同工作气压下管内Si/O-DLC薄膜沿管轴向平均硬度呈先增大后减小的趋势,总体平均硬度可达(14±1)GPa。管内Si/O-DLC薄膜在工作气压上升到25 mTorr时获得较高的平均膜基结合力。结论改变工作气压能够显著影响管内壁Si/O-DLC薄膜的结构与性能,当工作气压为25 m Torr时,在管内获得均匀性最优、结合力较高的Si/O-DLC薄膜。 展开更多

关键词 工作气压 空心阴极等离子体增强化学气相沉积 管内壁 Si/O-DLC 等离子体放电光学现象 均匀性

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