非晶碳氢膜的介电谱与分形结构

利用 RF- DC辉光放电等离子化学气相沉积法制备了非晶碳氢膜 ,并测试了其介电谱 ,用分形理论研究了这种无序结构材料的介电谱与物质结构的关系。结果表明 ,低频反常色散介电谱确实可以传达物质结构的信息。

用在线椭偏仪研究非晶碳氢膜沉积和刻蚀过程

利用在线椭偏仪对非晶碳氢膜进行了光学常数、沉积率和刻蚀率的测量。在无直流负偏压或偏压较小时,薄膜呈现聚合物结构,折射率和消光系数较小;当增加直流负偏压时,薄膜的折射率和消光系数显著提高,所成膜为硬质非晶碳氢膜。在以CH4作为气源进行沉积时,随着偏压的增加,沉积率先升高再降低,在偏压为-100V时,沉积率为最大。H2/N2(30%N2)的混合气体的刻蚀率要比单独用H2作为刻蚀气体的刻蚀率要大。对于CH4/N2(30%N2),在偏压从0V增加到300V过程中,在大约50V时,基底上的薄膜有一个从沉积到刻蚀的转化过程。

非晶碳氢膜晶化分形体密度簇模拟

在非晶碳氢膜非平衡凝聚分形计算机模拟的系列工作基础上,模拟了密度簇,这有益于对非晶碳氢膜晶化机制的进一步研究和开发利用。

非晶碳氢膜晶化凝聚的六角阵模拟

利用计算机随机函数模拟非晶碳氢膜非平衡晶化凝聚,获得六角阵情况下的链环状晶化凝聚分形,而且分维值与正方阵情况下的相同。复合膜a-C:H/KCl中的分维值为1.81±0.03,a-C:H/a-Se中的为1.37±0.02。

非晶碳氢薄膜结构及光学间隙

利用完全抑制网络结构 (FCN)对氢化非晶碳 (α -C :H)膜组成进行模拟计算 ,得出形成质密α -C :H膜条件是H、SP2 C和SP3 C在其三元相图中应在一个三角形区域内 .大量实验数据表明 ,模拟结果与实验结果相当吻合 .在α -C :H中主要存在氢、四面体碳、乙烯、苯环和双苯等结构 ,它们相对含量在三角形区域内变化 .该理论模拟对薄膜光学间隙的实验分析给予了很好的解释 .

四面体无定型无氢非晶碳膜的制备及其摩擦学性能研究

采用磁过滤阴极真空弧系统分别在硅片[Si(100)]、W18Cr4V高速钢和Cr18Ni9不锈钢基体上沉积了一系列sp3键含量较高的四面体无定型无氢非晶碳膜(ta-C),研究了所合成薄膜的结构、硬度、附着强度和摩擦磨损性能,考察了基体和薄膜厚度对薄膜摩擦系数的影响,简要分析了相应ta-C膜的失效机理.结果表明,在高速钢基体上沉积的ta-C膜的显微硬度为76GPa,结合力Lc值达42N,具有优良的摩擦学性能,其摩擦系数为0.12,且摩擦系数可以在16000r范围内保持稳定.

氢化非晶碳膜完全抑制网络结构研究

利用完全抑制网络结构 ( FCN)对氢化非晶碳膜 ( a-C:H)组成进行模拟计算 ,得出形成 a-C:H条件是 H、sp2 C和 sp3C在其三元相图中须在一个三角形区域内 .大量实验数据证明 ,模拟结果与实验结果相当吻合 .在 a-C:H中主要存在 H、 C C 、sp3C和苯环 4种结构 .当两种组成确定时 ,另外两种组成可通过公式计算得出 .

非晶碳氢薄膜完全抑制网络结构研究

利用完全抑制网络结构（ＦＣＮ）对氢化非晶碳（ａ － Ｃ∶Ｈ）膜组成进行模拟计算，得出形成质密ａ－ Ｃ∶Ｈ 膜条件是Ｈ、ＳＰ２ Ｃ和ＳＰ３ Ｃ在其三元相图中应在一个三角形区域内。大量实验数据表明，模拟结果与实验结果相当吻合。在ａ－ Ｃ∶Ｈ 中主要存在氢、四面体碳、乙烯、苯环和双苯等结构，它们相对含量可由公式理论计算得出。

氢化非晶碳膜与硅的界面特性

利用直流辉光放电分解碳氢气体来淀积a-C:H(氢化非晶碳)膜,通过测量Al/a-C:H/Si MIS结构的高频C-V曲线讨论了a-C:H/Si界面的电子特性.结果表明a-C:H/Si膜有可能用作半导体器件的表面钝化膜。

金刚石膜和氢化非晶碳膜电阻率测量的对比研究

对金刚石膜和氢化非晶碳膜的电阻率测试方法进行了对比研究 .即对金刚石膜采用“大”尺度电极 ,氢化非晶碳膜采用“大”尺度电极和小尺度电极测量I-V曲线进行对比分析和讨论 。

有机源制备的氢化非晶碳膜的新颖发光行为

利用有机碳源 (二甲苯 ) ,采用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统制备了一系列氢化非晶碳 (a C :H)薄膜样品 .与利用甲烷 (CH4)制备的a C :H不同 ,该样品的光致发光峰位于蓝绿光范围并且呈现多峰结构 ,而不是表现为一个较宽的单峰 .同时样品发光峰的特征随着制备过程中功率不同而变化 .认为 :a C :H薄膜中的芳香环结构的引入产生了新的发光中心 。

硅、锗衬底上的软硬碳氢膜

我们使用射频-直流辉光放电系统制备了非晶碳氢膜（a-C:H）,所用的衬底为半导体级抛光后的硅、锗单晶片,锗片纯度在9个9以上,硅片为N型,电阻率10～20Ω·cm为研究淀积源对膜层结构的影响,我们除使用气态源乙炔（C2H2）外,还使用了液态源戌烷(C5H12)。所用淀积参数为:高频频率10MHz,高频功率密度1.4～2.8W/cm2（未能精确测量）,直流偏压0～600V,气体流量0.3～0.61/min,反应室内压强0.01～1托,衬底温度:室温～300℃。

无氢四面体非晶碳膜在海水中的摩擦学性能

为了开发能直接应用于海洋环境的自润滑材料,在不锈钢表面制备无氢四面体非晶碳(ta-DLC)膜,分别测试和比较ta-DLC膜在海水、水和油中的摩擦学性能。结果表明:ta-DLC膜在海水中的摩擦系数小于0.1,磨痕最窄且浅,表现出最优异的摩擦学性能,其水中摩擦学性能略差于其海水中摩擦学性能,在油中摩擦学性能最差。ta-DLC膜在海水润滑领域具有广阔应用前景。

真空中不同转速和对偶对a-C:H膜摩擦学性能的影响

非晶碳氢(a-C∶H)薄膜作为空间润滑材料有很大的应用前景,它在真空中的摩擦磨损行为与掺杂元素、摩擦对偶、滑动速度等因素有关。采用中频非平衡磁控溅射法在AISI202不锈钢和p(111)单晶硅基体上沉积了厚度为1.3～1.6μm的a-C∶H膜以及Cr、MoS2掺杂的a-C∶H复合膜。采用球盘摩擦试验机对3种膜的真空摩擦学行为进行了研究,摩擦性能较好的薄膜在真空中进行了GCr15、Si3N4和C不同对偶以及100、500、1000r/min的不同转速摩擦实验。结果表明:在沉积气压为5.3×10-1 Pa,Ar和CH4的气体流量比为1∶1,单纯溅射石墨靶(溅射电流12A)的条件下,制备的a-C∶H薄膜在真空中的摩擦因数最低(0.005),寿命相对最长;对偶对a-C∶H膜的摩擦因数影响不大,但薄膜的耐磨寿命随着对偶硬度的增加而降低;随着转速的增加,a-C∶H膜的摩擦因数和耐磨寿命均降低。

用光学方法研究掺硼 a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度

用光透射法测得了 p-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度。对于与隙态有关的弱吸收区,利用 Mott-Davis 近似和隙态为高斯分布的假设,得到了远离平衡费米能级处的隙态分布。对于未掺杂和轻掺杂样品,隙态高斯分布的峰值 N(E_t)约为10^(18)/cm^3·eV 的数量级,随着掺 B 量的增加 N(E_t)也增大。

a－C：H膜折射率的变化规律及红外应用

本文对ａ－Ｃ：Ｈ膜的性质如折射率和生长速率的变化规律进行了研究，并且在增透原理的指导下制备了具有高红外透过率的单波段。

红外反射镜a-C·H/Au/Cu/Cu的设计与实验室工艺

本文报导将非晶碳氢膜(a-C:H)用作红外反射镜Au/Cu的表面保护膜的设计计算、实验室制备工艺研究、及有关性能测试结果。我们的第一阶段工作结果表明,a-C:H/Au/Cu在实用上是有价值的,值得继续进行工作。

a-C:H/KCl红外透射体的设计与工艺

报告将渐变折射率非晶碳氢膜(a-C:H)用作氯化钾红外激光透镜的保护、增透膜的设计;实验室制备工艺及样品的性能测试。