發(fā)布時(shí)間：2018-05-10 23:22

  本文選題：四面體非晶碳膜 + 輝光刻蝕��； 參考：《表面技術(shù)》2017年04期

【摘要】：目的研究不同等離子體刻蝕工藝對(duì)基體和四面體非晶碳膜(ta-C)的影響,并進(jìn)一步考察不同電弧等離子體刻蝕時(shí)間對(duì)ta-C薄膜結(jié)構(gòu)的影響。方法采用自主設(shè)計(jì)研制的45°單彎曲磁過濾陰極真空電弧鍍膜設(shè)備,進(jìn)行不同等離子體刻蝕以及ta-C薄膜的沉積。使用等離子體發(fā)射光譜儀表征離子種類及其密度,使用橢偏儀表征薄膜厚度,原子力顯微鏡表征刻蝕后的基體粗糙度,拉曼光譜儀和XPS表征薄膜結(jié)構(gòu),TEM分析薄膜的膜基界面結(jié)構(gòu)。結(jié)果輝光刻蝕工藝中,作用的等離子體離子以低密度的Ar離子為主;而電弧刻蝕時(shí),作用的等離子體離子為高密度的Ar離子和少量的C離子,并且能夠在基體表面形成約15 nm的界面層,并實(shí)現(xiàn)非晶碳膜(a-C)的預(yù)沉積。隨電弧等離子體刻蝕時(shí)間增加,ta-C薄膜的sp3含量有所降低。結(jié)論相比于輝光刻蝕,電弧刻蝕利于制備較厚的ta-C薄膜。這主要是因?yàn)殡娀】涛g時(shí),基體表面形成良好的界面混合層,并預(yù)沉積了非晶碳膜,形成a-C/ta-C的梯度結(jié)構(gòu),有助于增強(qiáng)膜基結(jié)合力。
[Abstract]:Aim to study the effect of different plasma etching processes on the substrate and tetrahedron amorphous carbon film, and to investigate the effect of different arc plasma etching time on the structure of ta-C film. Methods the vacuum arc plating equipment with 45 擄single bending magnetic filter cathode was designed and developed by ourselves. Different plasma etching and deposition of ta-C thin film were carried out. The plasma emission spectrometer was used to characterize the ion type and density, the ellipsometer was used to characterize the thickness of the film and the atomic force microscope (AFM) was used to characterize the roughness of the etched substrate. The structure of the films was characterized by Raman spectroscopy and XPS. Results in the glow etching process, the low density ar ion was the main plasma ion, while the high density ar ion and a small amount of C ion were used in the arc etching. An interface layer of about 15 nm can be formed on the substrate surface, and the amorphous carbon film a-C) can be predeposited. With the increase of arc plasma etching time, the sp3 content of Ta-C thin films decreases. Conclusion compared with glow etching, arc etching is beneficial to the preparation of thick ta-C films. This is mainly due to the formation of a good interfacial mixed layer on the substrate surface during arc etching and the pre-deposition of amorphous carbon film to form the gradient structure of a-C/ta-C, which is helpful to enhance the adhesion of the film substrate.
【作者單位】： 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所中國科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51371187) 江西省科技項(xiàng)目(20161ACE50023) 浙江省公益項(xiàng)目(2016C31121)~~
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB383.2

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本文編號(hào)：1871380