FCVA制备超薄类金刚石薄膜的拉曼光谱分析

采用FCVA方法制备厚度分别为50nm、30nm、10nm、5nm、2nm的DLC薄膜,利用可见光拉曼光谱分析薄膜的G峰位置、I_d/I_g和A_g/A_d,发现随着薄膜厚度的减小,I_d/I_g不断增大,A_g/A_d减小,G峰位置向低波数方向移动。紫外拉曼光谱分析结果表明,薄膜厚度减薄会减小I_t/_g,使T峰位置向高波数方向移动。结合两种不同波长的拉曼光谱进行分析,G峰偏移量随薄膜厚度减小呈下降趋势;随薄膜厚度的减小,FCVA法制备的类金刚石薄膜中的sp^3键含量减少,同时有序化的sp^2团簇增加。EELS结果也证实,薄膜厚度的减小会减少薄膜中sp^3键的含量。对于50nm和30nm的非晶碳膜,拉曼光谱分析的结果与薄膜硬度和内应力实际测试结果存在一致的对应关系。

厚度对超薄类金刚石薄膜结构的影响

采用真空阴极磁过滤电弧法(FCVA)沉积了不同厚度的类金刚石(DLC)薄膜,用波长为514.5nm的可见光拉曼光谱(Vis-Raman)和宽光谱变角度椭偏仪分析了薄膜的结构.实验结果表明,厚度影响DLC薄膜的结构.当DLC薄膜厚度从2nm增大到30nm时,Raman图谱中的G峰位置(G-pos)向高波数方向漂移,通过高斯拟合得出的D峰和G峰的强度比ID/IG减小,消光系数(Ks)逐渐减小,薄膜中的sp3键含量随厚度的增大而增大.当薄膜厚度从30nm增大到50nm时,ID/IG增大,Ks逐渐增大,薄膜中的sp3键含量减小.