衬底温度对强流脉冲离子束烧蚀沉积类金刚石薄膜化学结构的影响

采用强流脉冲离子束 (High-intensity pulsed ion beam,HIPIB)烧蚀技术在 Si(1 0 0 )基体上沉积类金刚石 (Diamond-like carbon,DLC)薄膜 ,衬底温度的变化范围为 2 98～ 6 73K.利用 Raman光谱和 X射线光电子谱 (XPS)对 DLC薄膜的化学结合状态与衬底温度之间关系进行研究 .薄膜 XPS的 C1 s谱的解谱分析得出薄膜中含有 sp3 C(结合能为 2 85 .5 e V)和 sp2 C(结合能为 2 84 .7e V)成分 ,根据解谱结果评价薄膜中 sp3 C含量 .根据 XPS分析可知 ,衬底温度低于 4 73K时 ,sp3 C的含量大约为 4 0 %左右 ;随着沉积薄膜时衬底温度的提高 ,sp3 C的含量降低 ,由 2 98K时的 4 2 .5 %降到 6 73K时的 8.1 % ,从 5 73K开始发生 sp3 C向 sp2 C转变 .Raman光谱表明 ,随着衬底温度的提高 ,Raman谱中 G峰的峰位靠近石墨峰位 ,G峰的半峰宽降低 ,D峰与G峰的强度比 ID/IG 增大 ,说明薄膜中的 sp3 C的含量随衬底温度增加而减少 .

射频磁控溅射CN_x薄膜的结构与衬底温度关系的研究

使用射频磁控溅射方法在不同衬底温度下 ( ts=室温 ,35 0 ,5 0 0℃ )于 Si( 0 0 1 )衬底上沉积了 CNx 膜 ,并利用拉曼 ( Raman)光谱、傅里叶变换红外光谱 ( FTIR)及 X射线衍射光电子能谱 ( XPS)对 CNx 膜的化学结合状态与温度的关系进行了研究 .Raman光谱结果表明 ,随衬底温度 ( ts)增加 ,D带向低频方向移动 ,G带向高频方向移动 ;它们的半高宽分别由 375和 1 5 0 cm- 1减小至 32 8和 1 4 2 cm- 1 ;ID/IG 由 3.76减小至 2 .88.FTIR谱中除无序 D带 ( 1 4 0 0 cm- 1 )和石墨 G带 ( 1 5 70 cm- 1 )外 ,还有～ 70 0 cm- 1 ,～ 2 2 1 0 cm- 1 ( C≡ N) ,2 330 cm- 1 ( C—O)及 3 2 5 5～ 335 1 cm- 1 ( N—H)等峰 .XPS测试结果表明 :随衬底温度增加 ,N与 C的物质的量比由 0 .4 9下降至 0 .38,sp2 ( C—N)组分与 sp3( C—N)组分强度比呈增大趋势 .低温 ( 35 0℃ )退火并未对CNx 膜的化学结合状态产生较大影响 ;高温 ( 90 0℃ )