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第 49 卷 第 11 期 2000 年 11 月 物 理 学 报 Vol. 49 ,No. 11 ,November ,2000
( ) 2000/ 49 11 / 231005 ACTA PHYSICA SIN ICA 2000 Chin. Phys. Soc.
氮对类金刚石薄膜的微观结构内应力
与附着力的影响
) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
居建华1 2 夏义本1 2 张伟丽1 王林军1 史为民1 黄志明2 李志锋2 郑国珍2 汤定元2
1) (上海大学材料科学与工程学院 ,上海 201800)
2) ( 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海 200083)
( )
2000 年 4 月 2 日收到
( ) ( )
采用原子力显微镜 AFM 、俄歇电子能谱 AES 和显微压痕分析等手段对射频等离子体增强化学气相沉积法
( )
制备的掺氮类金刚石 DLC :N 薄膜的微观结构和力学性能进行了研究. 结果表明 ,随着含氮量的增加 ,DLC 薄膜的
AFM 表面形貌中出现了几十纳米的颗粒 ,原子侧向力显微镜和 AES 分析表明这种纳米颗粒是 x 大于 0 126 的非
晶氮化碳 CN x 结构. 这种非晶 DLC/ CN x 的纳米复合结构 ,减小了薄膜的内应力 ,从而提高了薄膜与衬底的附着
力.
关键词 : 类金刚石碳膜 , 微观结构 , 附着特性
PACC : 8115 H , 6855 , 8140N
1 引 言 2 实 验
( ) ( )
人们在研究类金刚石 DLC 薄膜掺氮的过程中 用射频等离子体增强化学气相沉积 PECVD
( )
发现 ,随着氮含量的增加 ,薄膜中的内应力下降 ,从 法制备掺氮类金刚石 DLC : N 薄膜 , 甲烷作碳源,
而提高了 DLC 薄膜与衬底材料之间的附着力. Silva 氩气作为电离气体 ,控制氮气流量实现掺杂 ,系统的
等人[1 ]认为这是 DLC 薄膜中氢原子含量降低所致. 反应压力为 13Pa. 在实验过程中 , 固定甲烷和氩气
[2 ,3 ] ( )
Zou 等人 则认为 DLC 薄膜的内应力与薄膜沉积 的流量和流量比 10ml/ min 比 90ml/ min 不变 ,氮
工艺密切相关 ,增加等离子体的自偏压 ,即增加高能
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