本文關(guān)鍵詞：脈沖激光沉積法制備類金剛石薄膜及其表征

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【摘要】：類金剛石薄膜即DLC薄膜,此薄膜是無定形碳膜的一種,它具有很多優(yōu)越的特性,其中包括硬度較高、耐磨性較強(qiáng)、摩擦系數(shù)較小,是很好的表面抗磨損的改性薄膜,因此,在力學(xué)方面得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在防磨件及機(jī)械加工刀具方面的應(yīng)用。本論文使用脈沖激光沉積法來制備類金剛石薄膜,主要對類金剛石薄膜、脈沖激光沉積法及薄膜進(jìn)行檢測的檢測儀器進(jìn)行了簡單的介紹。用激光分別照射靶材是純度為99%的石墨圓片及摻雜不同濃度Ag的石墨圓片,通過改變實驗參數(shù),在Si片襯底上沉積薄膜,并對其進(jìn)行表征,本論文以Raman光譜檢測及X射線光電子能譜為主,依靠測試結(jié)果與有關(guān)理論對制備的薄膜進(jìn)行分析。當(dāng)靶材取純度為99%的石墨圓片時,研究了脈沖激光的輸出電壓、靶材與襯底間的距離、沉積時間、襯底溫度對類金剛石薄膜結(jié)構(gòu)的影響。通過研究分析得知當(dāng)激光的輸出電壓越高、靶材與襯底之間的距離越近、沉積時間越長,薄膜中含有的sp3鍵也就越多;DLC薄膜沉積到了適當(dāng)?shù)暮穸葧r,因為薄膜中存在殘留應(yīng)力,所以薄膜有起皺現(xiàn)象發(fā)生,與基底分離;隨著襯底溫度的降低,薄膜之中sp3/sp2的比值就會變大,薄膜中金剛石特性也會更加明顯。當(dāng)溫度開始上升時,薄膜中sp3鍵的量開始變小,sp2鍵增多,并向石墨相轉(zhuǎn)化,薄膜的石墨特性較為顯著。當(dāng)靶材為摻雜一定濃度Ag的石墨圓片時,在保持其它實驗參數(shù)不變的情況下,薄膜中sp3鍵的含量比無摻雜的多,因此在靶材中摻雜一定濃度Ag可以提高薄膜中sp3鍵含量,隨著摻雜量的增多,薄膜中sp3鍵的含量也會隨之增加,但當(dāng)摻雜量增加到一定數(shù)值時,薄膜中sp3鍵的含量開始降低,因此在摻雜Ag時一定要注意其摻雜量。
【關(guān)鍵詞】：類金剛石 脈沖激光沉積 薄膜 靶材 sp~3鍵
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 類金剛石薄膜概述10-12
• 1.1.1 類金剛石薄膜的基本理論10-11
• 1.1.2 類金剛石薄膜的發(fā)展11
• 1.1.3 類金剛石薄膜的性能及應(yīng)用11-12
• 1.2 類金剛石薄膜的制備方法12-14
• 1.2.1 溶膠一凝膠法12-13
• 1.2.2 化學(xué)氣相淀積法13
• 1.2.3 磁控濺射法13-14
• 1.2.4 分子束外延法14
• 1.3 本文所使用的脈沖激光沉積法14-20
• 1.3.1 脈沖激光沉積技術(shù)概述14-17
• 1.3.2 實驗設(shè)備17-18
• 1.3.3 脈沖激光沉積技術(shù)的主要工藝參數(shù)18
• 1.3.4 脈沖激光沉積的優(yōu)缺點(diǎn)18-19
• 1.3.5 PLD技術(shù)的最新發(fā)展19-20
• 1.4 研究意義及內(nèi)容20-21
• 第2章 薄膜的檢測方法21-26
• 2.1 橢圓偏振光厚測厚儀21
• 2.2 Raman檢測21-22
• 2.3 X射線光電子能譜22
• 2.4 原子力顯微鏡22-23
• 2.5 掃描電子顯微鏡23-24
• 2.6 X射線衍射分析24-26
• 第3章 類金剛石薄膜的制備26-42
• 3.1 薄膜制備前的準(zhǔn)備工作26-30
• 3.1.1 制備靶材26-27
• 3.1.2 激光的調(diào)試27-30
• 3.2 類金剛石薄膜的制備30-31
• 3.2.1 基片與靶材的安放30
• 3.2.3 系統(tǒng)抽真空30
• 3.2.4 制備類金剛石薄膜30-31
• 3.3 激光輸出電壓對薄膜的影響31-35
• 3.3.1 實驗的內(nèi)容與方法31
• 3.3.2 實驗結(jié)果與分析31-35
• 3.3.3 實驗結(jié)論35
• 3.4 靶材與基底之間的距離對薄膜的影響35-37
• 3.4.1 實驗的內(nèi)容與方法35
• 3.4.2 實驗結(jié)果與分析35-36
• 3.4.3 實驗結(jié)論36-37
• 3.5 沉積時間對薄膜的影響37-39
• 3.5.1 實驗的內(nèi)容與方法37
• 3.5.2 實驗結(jié)果與分析37-38
• 3.5.3 實驗結(jié)論38-39
• 3.6 襯底溫度對薄膜的影響39-42
• 3.6.1 實驗的內(nèi)容與方法39
• 3.6.2 實驗結(jié)果與分析39-41
• 3.6.3 實驗結(jié)論41-42
• 第4章 Ag的摻雜量對類金剛石薄膜的影響42-47
• 4.1 摻雜Ag對類金剛石薄膜的影響42-44
• 4.1.1 實驗的內(nèi)容與方法42
• 4.1.2 實驗結(jié)果與分析42-44
• 4.1.3 實驗結(jié)論44
• 4.2 Ag的摻雜量對類金剛石薄膜的影響44-47
• 4.2.1 實驗的內(nèi)容與方法44-45
• 4.2.2 實驗結(jié)果與分析45-46
• 4.2.3 實驗結(jié)論46-47
• 第5章 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 在學(xué)研究成果51-52
• 致謝52

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃立娟;王磊;吳正龍;朱世偉;杜軍;;脈沖激光燒蝕制備TaSi_2納米顆粒[J];中國激光;2010年05期

2 張金平;;PLD制備DLC的研究進(jìn)展[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

3 郭延龍;王淑云;王小兵;袁孝;盧常勇;萬強(qiáng);孫斌;程勇;;脈沖激光沉積類金剛石膜技術(shù)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2008年03期

4 唐亞陸;杜澤民;;脈沖激光沉積(PLD)原理及其應(yīng)用[J];桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2006年01期

5 徐萬勁;磁控濺射技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用(上)[J];現(xiàn)代儀器;2005年05期

6 孔祥蓉,劉俊亮,曾燕偉;MOCVD生長鐵電氧化物薄膜MO源研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2005年05期

7 高國棉;陳長樂;陳釗;李譚;王永倉;金克新;趙省貴;;脈沖激光沉積(PLD)的研究動態(tài)與新發(fā)展[J];材料導(dǎo)報;2005年02期

8 ;Study of Nanocrystalline Diamond Film Deposited Rapidly by 500 W Excimer Laser[J];Chinese Journal of Lasers;2000年03期

9 孟廣耀,謝松,彭定坤;微波等離子體化學(xué)氣相淀積法生長取向性納米氮化鋁薄膜[J];材料研究學(xué)報;1998年04期

10 黃傳真,艾興,侯志剛,陳元春;溶膠-凝膠法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報;1997年03期

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本文編號：713133