Fe掺杂氢化非晶碳薄膜制备及其热稳定性能

以H2、反式-2-丁烯(T2B)和二茂铁混合气体为工作气体,用金属有机等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备了Fe掺杂氢化非晶碳(a-C:H:Fe)薄膜。使用X射线光电子能谱(XPS)对a-C:H:Fe薄膜成分进行了分析。使用台阶仪、场发射扫描电镜(FESEM)、热重分析和紫外可见分光光度计(UV-VIS),对比分析了a-C:H薄膜和a-C:H:Fe薄膜的沉积速率、表面形貌、热稳定性和光学带隙变化。研究表明:相同制备条件下,相比a-C:H薄膜,a-C:H:Fe薄膜的沉积速率高,表面颗粒小,容易碳化,光学带隙变窄。

a-C∶H(N)薄膜结构的X射线光电子能谱分析

采用直流射频等离子增强化学汽相沉积技术制备ａＣ∶Ｈ（Ｎ）薄膜，用Ｘ射线光电子能谱研究了混合气体中Ｎ２含量对薄膜成分与结构的影响．ａＣ∶Ｈ（Ｎ）薄膜中含氮量可达９０９％．对ａＣ∶Ｈ（Ｎ）薄膜的Ｃ１ｓ和Ｎ１ｓ结合能谱的分析表明ａＣ∶Ｈ（Ｎ）薄膜的结构是由Ｃ３Ｎ４相镶嵌在ｓｐ２键结合的ＣＮｘ基体中组成．其中Ｃ３Ｎ４相中Ｎ和Ｃ原子比接近４∶３，不随薄膜中含Ｎ量改变，薄膜中Ｃ３Ｎ４相和ｓｐ３碳的含量随Ｎ含量的升高而增加．