偏压类型对磁过滤等离子体制备优质类金刚石膜的影响

采用自行研制的磁过滤等离子体装置在单晶Si基底上制备了优质类金刚石(DLC)薄膜。运用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪对样品进行了表征和分析,着重研究了衬底偏压类型对制备薄膜的影响。结果表明:在无偏压或周期性负偏压下制备的DLC薄膜的sp3含量比连续负偏压下制备的薄膜的sp3含量要高;同时在周期性偏压下制备的薄膜表面较光滑,其表面粗糙度仅为0.1nm,sp3含量达到66.8%,相应的纳米硬度也较高(达到80GPa)。同时对相应的成膜机理进行了讨论。

高质量非晶金刚石薄膜的制备研究

利用自行研制的磁过滤等离子体技术（FCAP），并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压，在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM），红外吸收光谱（IR），纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征。实验结果表明：制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑，表面粗糙度仅为0．1nm；薄膜中sp^3键成份高达70．7％，对应薄膜硬度达到74．8GPa，接近金刚石的硬度；薄膜摩擦系数在0．12-0．16之间。文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响。