膜厚对四面体非晶碳薄膜机械性能和拉曼表征的影响

摘要：

采用过滤阴极真空电弧技术以相同的工艺条件在单晶硅衬底上制备了不同厚度的四面体非晶碳薄膜.利用表面轮廓仪测试薄膜的厚度和应力,利用纳米压人仪测试薄膜的硬度、弹性模量和临界刮擦载荷,利用可见光拉曼光谱表征薄膜的结构.试验结果表明:随着膜厚的增加,薄膜的应力持续降低,当膜厚超过30nm时,应力低于5GPa;当膜厚超过300nm时,硬度和弹性模量分别接近70GPa和750GPa,十分接近体金刚石的性能指标;随着膜厚的增加,可见光拉曼光谱中衬底硅的一阶和二阶谱峰强度逐渐降低,但非晶碳一阶谱峰的最大峰强、峰位和半高宽有特定的变化规律;峰位逐渐向低频偏移,在50~80nm膜厚范围,半高宽最窄,峰强最高.

关键词： 非晶金刚石 过滤阴极真空电弧 机械性能 拉曼光谱 薄膜 机械性能

作者: 韩杰才 朱嘉琦

作者单位: 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所(哈尔滨)

会议类型: 国内会议

会议名称: 中国科协第五届青年学术年会材料科学技术分会暨第三届海内外中华青年材料科学技术研讨会

会议地点: 上海

会议语种:中文

页码: 442-447

在线出版日期: 2004-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）