氮离子轰击能量对ta-C:N薄膜结构的影响

利用磁过滤真空阴极电弧技术制备了sp^3键含量不小于80%的四面体非晶碳薄膜(ta-C),然后通过氮离子束改性技术制备了氮掺杂的四面体非晶碳(ta-C:N)薄膜.利用Raman光谱和X射线光电子能谱对薄膜结构的分析,研究了氮离子轰击能量对ta-C:N薄膜结构的影响.氮离子对ta-C薄膜的轰击,形成了氮掺杂的ta-C:N薄膜.氮离子轰击诱导了薄膜中sp^3键向sp^2键转化,以及CN键的形成.在ta-C:N薄膜中,氮掺杂的深度和浓度随着氮离子能量的增大而增大.ta-C:N薄膜中sp^2键的含量和sp^2键团簇的尺寸随着氮离子轰击能量的增大而增加;在ta-C:N薄膜中,CN键主要由C—N键和C=N键构成,C—N键的含量随着氮离子轰击能量的增大而减小,但是C=N键含量随着氮离子轰击能量的增大而增大.在ta-C:N薄膜中不含有C≡N键结构.