發(fā)布時間：2022-11-05 06:48

　　類金剛石薄膜（DLC）是一種非晶結(jié)構(gòu)的薄膜材料,在激光慣性約束聚變（ICF）物理實驗研究中,DLC薄膜因其具有良好的熱穩(wěn)定性能和光學(xué)透過性,高的力學(xué)強度、高的質(zhì)量密度和結(jié)構(gòu)致密無微結(jié)構(gòu)缺陷等優(yōu)良特性通常被選作為聚變點火靶丸的重要燒蝕層材料。隨著國內(nèi)ICF研究的不斷深入,目前需要制備出大厚度且質(zhì)量密度高,表面粗糙度較低和力學(xué)性能好的DLC薄膜。因此,開展大厚度且質(zhì)量密度高,表面粗糙度較低和力學(xué)性能好的DLC薄膜及微球成了我們研究的重點。本文采用直流/射頻耦合（反應(yīng)）磁控濺射法制備DLC薄膜,并對其結(jié)構(gòu)和性能進行了研究。研究并分析了沉積工藝參數(shù)對DLC薄膜沉積速率的影響規(guī)律,同時利用傅里葉變換紅外吸收光譜（FT-IR）、拉曼光譜（Raman）及X射線光電子能譜（XPS）對不同沉積參數(shù)下制備的DLC薄膜內(nèi)部組分和結(jié)構(gòu)進行了分析和討論,探討了沉積參數(shù)對DLC薄膜內(nèi)部組分和結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。采用連續(xù)剛度法（CSM）納米壓痕技術(shù)（Nanoindentation）對不同沉積參數(shù)下制備的DLC涂層的硬度和模量進行了表征。利用場發(fā)射掃描電鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）對制備的DLC薄膜及Si/DLC... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 DLC薄膜
        1.1.1 DLC薄膜的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 DLC薄膜的研究進展
    1.2 DLC薄膜的性能與應(yīng)用
        1.2.1 DLC薄膜的力學(xué)性能及應(yīng)用
        1.2.2 DLC薄膜的光學(xué)性能及應(yīng)用
        1.2.3 DLC薄膜的其他性能及應(yīng)用
    1.3 DLC薄膜常用的制備方法
        1.3.1 物理氣相沉積法
        1.3.2 化學(xué)氣相沉積法
    1.4 DLC薄膜目前存在的主要問題
    1.5 本課題的研究背景及意義
    1.6 本課題的研究內(nèi)容
2 DLC薄膜的制備及表征方法
    2.1 引言
    2.2 DLC薄膜的制備方法及條件
        2.2.1 磁控濺射鍍膜的基本原理
        2.2.2 實驗設(shè)備
        2.2.3 基底清洗
        2.2.4 樣品的制備操作過程
    2.3 DLC薄膜樣品的表征手段
        2.3.1 薄膜厚度的測量
        2.3.2 白光干涉儀測試
        2.3.3 原子力顯微鏡(AFM)測試
        2.3.4 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)
        2.3.5 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.6 激光Raman光譜
        2.3.7 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.8 納米壓痕
        2.3.9 應(yīng)力測試儀
        2.3.10 X射線小角反射(XRR)
3 工作氣壓對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    3.1 DLC薄膜工作氣壓系列樣品的制備
    3.2 DLC薄膜工作氣壓系列樣品的測試
    3.3 工作氣壓對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
        3.3.1 DLC薄膜沉積速率分析
        3.3.2 DLC薄膜結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 DLC薄膜力學(xué)性能的分析
        3.3.4 DLC薄膜表面形貌特征分析
    3.4 本章小結(jié)
4 氫氣流量對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    4.1 DLC薄膜氫氣流量系列樣品的制備
    4.2 DLC薄膜氫氣流量系列樣品的測試
    4.3 氫氣流量對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
        4.3.1 氫氣流量對DLC薄膜沉積速率的影響
        4.3.2 氫氣流量對DLC薄膜結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.3 氫氣流量對DLC薄膜力學(xué)性能的影響
        4.3.4 氫氣流量對DLC薄膜表面形貌的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 直流電壓對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    5.1 DLC薄膜直流電壓系列樣品的制備
    5.2 DLC薄膜直流電壓系列樣品的測試
    5.3 直流電壓對DLC薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
        5.3.1 直流電壓對DLC薄膜沉積速率的影響
        5.3.2 直流電壓對DLC薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.3 直流電壓對DLC薄膜質(zhì)量密度的影響
        5.3.4 直流電壓對DLC薄膜力學(xué)性能的影響
        5.3.5 直流電壓對DLC薄膜表面形貌的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 微球表面沉積DLC薄膜工藝初探
    6.1 引言
    6.2 微球表面涂覆DLC薄膜裝置
    6.3 微球表面DLC薄膜的形貌及厚度
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號：3702108