高质量类金刚石薄膜的制备与性能分析

• 作者: 何小珊 何智兵 刘磊 张玲 易勇 杜凯 王涛 陈果
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 直流/射频耦合磁控溅射 类金刚石薄膜 射频功率 质量密度
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 1145-1152
• 页数: 8页
• 分类号: TB43
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2017.51.06.114

摘要

采用直流/射频耦合磁控溅射法在Si(100)衬底上成功制备出类金刚石(DLC)薄膜.利用Raman光谱仪、X射线光电子能谱仪表征不同射频功率下所制备薄膜的化学结构,讨论射频功率对薄膜化学结构的影响.采用X射线小角反射法表征薄膜的质量密度,利用曲率弯曲法表征薄膜的残余内应力,采用扫描电镜和原子力显微镜表征所制备薄膜的表面形貌与粗糙度.研究表明:薄膜中sp3键的含量随着射频功率的增加而呈现出先增大后减小的趋势,且在射频功率为40 W时达到最大值45.6％.随着射频功率的增加,薄膜的表面粗糙度呈现出先减小后增大的趋势,当射频功率为40 W时薄膜的表面粗糙度最小,为1.6 nm.直流/射频耦合磁控溅射法在不同射频功率下制备出的薄膜,其内应力均低于1.0 GPa,薄膜质量密度的变化范围为2.26～2.44 g/cm3,有望成功制备出内应力低、密度高的高质量DLC薄膜.