掺氮类金刚石(DLC:N)薄膜的制备及其性能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsb398322830
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
掺氮类金刚石薄膜(简称DLC:N)中含有一定数量的sp3C—N键,使其成为一种最新型的、具备氮化钛的化学稳定性和热稳定性等优点的理想超硬材料,其硬度已接近金刚石。本文采用射频反应磁控溅射方法在Si(100)衬底上,以N2和Ar为溅射气体,在室温条件下制备了掺氮类金刚石薄膜,其特点是沉积温度低,沉积速率大,可以大面积成膜,氮化碳的研制成功将会开辟材料应用的新领域。本文第一章简单阐述了掺氮类金刚石薄膜的研究背景及意义,介绍了制备掺氮类金刚石薄膜的方法,并综述了轨道杂化理论和化学键类型以及氮在类金刚石薄膜中可能的成键方式。第二章介绍了磁控溅射技术的发展及其工作原理,并综述了掺氮类金刚石薄膜的表征方法及原理,包括拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)。第三章介绍了射频磁控溅射方法制备薄膜的步骤及设备操作的步骤,并制备了DLC薄膜及DLC:N薄膜,对其成分和结构进行了对比。利用Rarnan光谱、XPS研究了薄膜的成分、结构,利用AFM、SEM研究了薄膜的形貌;结果表明:DLC:N薄膜的Raman光谱的D峰和G峰都向低波数段偏移,且ID/IG比值比DLC薄膜的小,表明薄膜仍然是类金刚石结构,且sp3含量增加。XPS成分分析说明DLC薄膜中掺氮成功。形貌分析得出DLC:N薄膜比DLC薄膜更光滑,晶粒尺寸变小,且薄膜更致密。第四章对射频反应溅射制备的DLC:N薄膜进行了红外光谱分析,进一步表明了DLC薄膜中掺氮成功,并且薄膜中碳氮进行了化合,形成C-N、C=N、C≡N键。对不同工艺参数下制备的DLC:N薄膜进行了结构和成分表征。XPS光谱分析得出,薄膜中碳氮进行了化合,通过洛仑兹解谱得出薄膜中含有C-N、C=N、C≡N键;且N2气流量增加使得薄膜中含氮量增加,加偏压也使薄膜的含氮量提高。随着偏压的增加,sp3含量先增后减,薄膜粗糙度先减小再增大,在-100V时,薄膜中sp3含量最高,薄膜粗糙度最小。随着溅射功率的增大,薄膜中sp3键含量增加。对不同N2流量下制备的薄膜进行SEM形貌表征,显示薄膜与基片紧密结合。
其他文献
分析了高新技术企业的融资现状,设立了高新技术企业融资满意度的评价指标体系,通过层次分析法确定指标权重,运用模糊综合评价模型来对宝鸡市高新技术企业融资现状进行评测,得
化学驱中加入碱会导致地层结垢等问题。为了既能发挥碱高效的协同作用,又减轻含碱复合驱油体系对地层的伤害,同时考虑到小分子有机胺碱性较强、成本较低等因素,本文报道了二
文章针对当前中国制造企业生产发展存在的重技术轻管理、重本土资源优化轻全球资源整合、生产系统的灵活性不强等问题,提出新经济时代的中国制造企业发展战略:继续推进信息化
正在兴建的国家游泳中心"水立方"为2008年奥林匹克运动会的游泳、跳水、花样游泳、水球比赛场地,赛后将继续提供重大水上比赛场地,同时为市民提供综合水上娱乐中心以及会议展
房地产行业是我国国民经济的支柱产业,在我国经济发展中起着支撑作用,推动着我国国民经济的快速发展。房地产经济的发展不仅直接影响着房地产行业的发展状况,也客观的影响着我国
在巴塞尔新资本协议下,对于使用高级计量法的银行,保险被认可使用作为资本金的缓释手段。要计提资本金,则必须先计算在险价值(VaR)。在保费固定的情况下,随着赔偿限额的上升,在
天津市曙光金属网厂成立于1984年,座落在天津市津南区咸水沽镇内,东临天津港30公里,距市区20公里,北临天津滨海国际机场及京津塘高速公路20公里,交通便利,运输方便。
为研究超高层建筑结构中大型转换梁(或转换桁架)与巨型钢管混凝土柱连接处超大截面矩形钢管混凝土柱中钢管与核心混凝土的共同工作性能,针对提出的节点内直接设置分配梁的构
目前,不少家庭散养鹅所用的饲料主要由青菜、米饭构成,鹅增重速度慢,即使某些小型养鹅场采用舍养结合放牧的方法在一定程度上满足了鹅的营养需要,但因为水草和青料体积大、营养相
期刊