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DLC膜的形成方法和結構
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佳達

時間 : 2020-03-09 22:16 瀏覽量 : 26

 DLC膜的形成方法和結構

 DLC成膜方法根據碳源大致分類,有兩種方法:固體石墨(石墨)和烴氣。前者包括濺射法和離子鍍法,后者的代表包括等離子體CVD和使用熱電子的電離沉積。

 在使用石墨作為原料的成膜方法中,磁控濺射是最實用的,特別是在合同加工行業中,不平衡磁控濺射(UBMS)的使用正在增加。在UBMS中,等離子體區域到達處理對象,因此對處理對象的離子照射效果大于普通磁控濺射的效果,這被認為有利于膜的粘附。

 在使用碳氫化合物氣體作為原料的成膜方法中,將基于碳氫化合物的氣體引入已減壓的真空室中,通過熱離子撞擊,RF等離子體或DC等離子體的作用將其離子化,然后撞擊基板以沉積膜。是什么讓你。由于在第5章介紹了RF等離子體CVD和DC等離子體CVD的概述,因此,通過熱電子轟擊進行電離沉積方法的概述以及成膜條件。這種方法是在前東德開發的,并于1980年代引入日本,并已被用作碳膜生產系統。

 使用該方法的成膜機理利用了以下事實:由于熱電子轟擊,氣體分子和原子成為陽離子,并且通常使用苯(C 6 H 6)作為碳源。即使使用諸如甲烷(CH 4)和乙炔(C 2 H 2)之類的其他基于烴的氣體,盡管合適的成膜條件和成膜速度不同,也可以獲得幾乎相同的膜。

 C作為反應氣體使用是DLC膜的概念產生的。3,C 6 H ^ 6電離或通過熱電子沖擊的基團(可以設想不同的C和H的組合)和它們與施加負電壓的基板碰撞,并沉積碳膜。換句話說,與基材的碰撞的沖擊切斷具有最小結合能的CH,濺射H,并且在工件的表面上沉積包含H的碳膜(DLC)以形成膜。

 DLC膜通過XRD觀察不到任何尖銳的峰,表明它是微晶或無定形的。當通過TEM觀察電子透射圖像時,如圖4所示,在整個區域未觀察到被認為是結晶的結構,并且示出了由于在非晶相中觀察到的由于相襯而導致的精細圖案。你呢 此外,在該圖所示的電子衍射圖案中,未觀察到尖銳的衍射線和晶體特有的斑點,而僅觀察到了非晶態特有的鹵環。由上可知,DLC膜是非晶質的。

 拉曼光譜通常用于評估非晶DLC膜的結構,在較低波數側存在以1520cm -1為中心的寬峰(sp2)和散射強度較高的區域(sp3),該區域是與金剛石和石墨不同的碳膜。


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