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非晶金刚石薄膜对温度的敏感性研究

无机材料学报 2007年第3期22卷 565-569页

作者：朱嘉琦孟松鹤陈旺寿韩杰才哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,在-190-600℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性．利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样,通过炉中退火实现样品加热．分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕,研究薄膜的微结构和机... 详细信息

采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,在-190-600℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性．利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样,通过炉中退火实现样品加热．分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕,研究薄膜的微结构和机械性能的变化．实验表明:过滤阴极真空电弧制备的非晶金刚石薄膜具有较好的热稳定性．在空气中退火到400℃,其硬度和弹性模量基本保持不变,其结构可以一直稳定到500℃,但是到600℃,薄膜因为氧化作用而快速消耗．非晶金刚石薄膜的可见光拉曼光谱显示随着温度的升高,谱峰峰位向高频偏移．在低温冷却过程中,薄膜对温度变化不敏感,其结构保持不变．

关键词：非晶金刚石过滤阴极真空电弧温度敏感性拉曼光谱

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过滤电弧沉积非晶金刚石薄膜的光谱椭偏研究

光谱学与光谱分析 2006年第2期26卷 203-207页

作者：朱嘉琦韩杰才陶艳春姜春竹哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所黑龙江哈尔滨150080 吉林大学超分子结构与材料教育部重点实验室吉林长春130012

为了深入理解过滤阴极电弧沉积非晶金刚石薄膜的光学性质,利用光谱椭偏仪研究了薄膜光学常数随测试偏振光波长变化的谱学关系,进而分析了薄膜折射率、消光系数和光学带隙与沉积能量之间的变化规律。实验表明,非晶金刚石薄膜的折射率高... 详细信息

为了深入理解过滤阴极电弧沉积非晶金刚石薄膜的光学性质,利用光谱椭偏仪研究了薄膜光学常数随测试偏振光波长变化的谱学关系,进而分析了薄膜折射率、消光系数和光学带隙与沉积能量之间的变化规律。实验表明,非晶金刚石薄膜的折射率高于金刚石晶体的折射率,薄膜的吸收光谱在高吸收区可以用抛物线型函数描述,并由此计算Tauc带隙。随着波长向红外延伸,非晶金刚石薄膜的消光系数渐次降低并趋近于零,光学常数因沉积能量变化而实现的调整幅度也逐渐缩小。随着衬底偏压的增加,折射率和光学带隙都是先升高后减小,并在负偏压为80 V时有最大值;而消光系数却是先减小再升高,在负偏压为80 V时有最小值。

关键词：非晶金刚石光谱椭偏过滤阴极真空电弧光学性能

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过滤阴极真空电弧制备非晶金刚石红外保护膜

中国有色金属学报 2005年第11期15卷 1795-1799页

作者：韩杰才朱嘉琦哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

采用过滤阴极真空电弧技术,通过施加不同衬底偏压制备了非晶金刚石薄膜。利用纳米压痕仪和光谱椭偏仪测试薄膜的力学性能和光学性能,利用KLA-Tencor台阶仪测试硅衬底在薄膜沉积前后的曲率半径,并根据Stoney方程计算薄膜应力,利用可见光... 详细信息

采用过滤阴极真空电弧技术,通过施加不同衬底偏压制备了非晶金刚石薄膜。利用纳米压痕仪和光谱椭偏仪测试薄膜的力学性能和光学性能,利用KLA-Tencor台阶仪测试硅衬底在薄膜沉积前后的曲率半径,并根据Stoney方程计算薄膜应力,利用可见光拉曼光谱和电子能量损耗谱研究了薄膜的微结构。实验表明:当衬底负偏压为80 V时,薄膜的硬度、弹性模量、光学带隙和折射率均达到最大值,随着偏压的升高或降低,各参量分别降低;此时,薄膜的sp3杂化含量最高,斜坡系数却最小;在宽红外波段范围内,薄膜的消光系数趋近于零,即红外透明;另外,薄膜具有接近金刚石的高硬度和高模量,并且其微结构以及光学和力学性能可调,因此是一种优异的红外光学窗口增透保护薄膜材料。

关键词：非晶金刚石过滤阴极真空电弧红外保护膜

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非晶金刚石薄膜的制备及其性能研究

功能材料与器件学报 1997年第1期3卷 67-71页

作者：赵建平王曦陈智颖杨石奇柳襄怀施天生中国科学院上海冶金研究所离子束开放研究实验室

本文利用一种新的等离子体沉积技术—真空磁过滤弧沉积（ＦＡＤ）制备得到一种无氢的非晶碳膜。ＥＥＬＳ分析表明，这种非晶碳膜几乎不含有ｓｐ２和ｓｐ杂化键，呈现出高度的金刚石特征，以致可以被称为非晶金刚石（ａＤ）膜。应用紫... 详细信息

本文利用一种新的等离子体沉积技术—真空磁过滤弧沉积（ＦＡＤ）制备得到一种无氢的非晶碳膜。ＥＥＬＳ分析表明，这种非晶碳膜几乎不含有ｓｐ２和ｓｐ杂化键，呈现出高度的金刚石特征，以致可以被称为非晶金刚石（ａＤ）膜。应用紫外透射光谱（ＵＶ）、红外反射光谱以及椭偏测量等方法对ａＤ膜的光学性能进行了测量。利用显微力学探针、Ｘ射线双晶衍射、卢瑟福背散射（ＲＢＳ）技术和ＥＥＬＳ分析等多种测量手段对ａＤ的超显微硬度、应力以及密度等力学和结构特性进行了定量分析。另外，对这种ａＤ膜的场电子发射性能也进行了研究。

关键词： FAD 非晶金刚石薄膜弧源沉积

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非晶金刚石薄膜的研究及应用

非晶金刚石薄膜的研究及应用