采用双等离子体制备非晶态碳膜的研究

• 作者: 吴先映 张孝吉 张旭 张荟星 徐元直 王耀辉
• 来源期刊: 北京师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 非晶态碳膜 磁过滤阴极真空弧 过滤线圈电流 乙炔的体积流量 结构和性能
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 页码范围: 154-157
• 页数: 4页
• 分类号: O6
• 字数: 2216字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0476-0301.2007.02.009

摘要

采用直流金属磁过滤阴极真空弧(FCVA)制造出Ti和乙炔(C2H2)气体的双等离子体在单晶硅(100)上制备非晶态碳膜.重点研究了乙炔气体和过滤线圈电流对非晶态碳膜的结构、形貌和机械性能的影响.研究结果表明,薄膜中主要成分是TiC,并以(111)作为主晶向;随着过滤线圈电流的增大,薄膜的晶粒度越来越小;薄膜表面的粗糙度逐渐减小,变得更加平整;薄膜的应力减小,可以下降到2.5 GPa.薄膜的显微硬度和弹性模量随着C2H2体积流qV(C2H2)的增大而降低,硬度和弹性模量分别可以达到33.9 GPa和237.6 GPa.非晶态碳膜的摩擦因数在0.1～0.25之间,大大低于衬底材料单晶硅片的摩擦因数0.6.随着过滤线圈电流增大,摩擦因数减小.