非平衡磁控溅射法制备的Cr-DLC薄膜真空退火的Raman光谱研究

发布时间：2017-10-17 21:12

  本文关键词：非平衡磁控溅射法制备的Cr-DLC薄膜真空退火的Raman光谱研究

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【摘要】：利用非平衡磁控溅射法制得厚度达到2.23μm的掺铬含氢类金刚石(Cr-DLC)碳膜。采用Raman光谱和XPS对制得的薄膜进行了结构和热稳定性等表征。结果表明:室温时,薄膜在1 544cm~(-1)附近的Raman"G"峰归属于石墨结构中C—C键的伸缩振动,即E2g模式;而1 367cm-1附近的"D"峰归属于sp~2碳环的"呼吸"振动模式,即A1g模式;计算得到薄膜sp3键的相对含量约为48at.%。加热至300℃,薄膜的Raman谱图与室温时相似,表明此温度段薄膜的结构稳定,未发生明显改变;至400℃时,ID/IG值迅速增大,sp~2键含量升高,表明此时DLC膜发生了明显的结构变化,开始发生石墨化。继续升温,膜中ID/IG比率增加,"G"峰位向高波数方向位移,表明sp~2/sp~3比率逐渐增大,薄膜石墨化程度加强,sp~2键的无序度逐渐降低,最终导致薄膜的摩擦系数和磨损率等逐渐增大,热稳定性逐渐降低。退火600℃时,ID/IG值以及sp~2键含量达到最大值,DLC薄膜失效。
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系;
【关键词】： 非平衡磁控溅射 类金刚石碳膜 Raman光谱 XPS 热稳定性
【基金】：国家自然科学基金项目(61176072) 上海市教委教师产学研践习项目资助
【分类号】：TQ163;TB383.2;O657.37
【正文快照】： 引言类金刚石碳(diamond like carbon,DLC)膜是一类物理和化学性能类似于金刚石的非晶碳膜,其优良的物理化学和机械性能以及独特的摩擦学特性使之成为镀膜领域的应用和研究热点之一。前人对DLC薄膜热稳定性的Raman光谱进行了较详细的研究。Chowdhury等报道了基体温度对a-C∶H，

本文编号：1051075