沉积温度对钛硅共掺杂类金刚石薄膜生长、结构和力学性能的影响
姜金龙1,2; 黄浩1; 王琼1; 王善民1; 魏智强1; 杨华1; 郝俊英2
刊名物理学报
2014
卷号63期号:2页码:028104(1-7)
关键词类金刚石薄膜 共掺杂 沉积温度 结构与性能 diamond-like carbon film deposition temperature co-doping structure and properties
ISSN号1000-3290
通讯作者姜金龙
中文摘要

采用中频磁控溅射Ti80Si20 复合靶在单晶硅表面制备了共掺杂的类金刚石薄膜. 研究了沉积温度对薄膜生长速率、化学成分、结构、表面性质和力学性能的影响. 结果表明: 随沉积温度升高, 薄膜生长速率降低,薄膜Ti 和Si 原子浓度增加, C 原子浓度降低; 在高温下沉积的薄膜具有低sp3C 含量、低表面接触角、低内应力和高的硬度与弹性模量. 基于亚表层注入生长模型分析了沉积温度对薄膜生长和键合结构的影响, 从薄膜生长机制和微观结构解释了表面性质和力学性能的变化.

英文摘要

Titanium and silicon co-doped diamond-like carbon films are deposited on Si substrates by middle-frequency magnetron sputtering Ti80Si20 composite target. The influences of deposition temperature on the growth rate, chemical composition, structure, surface and mechanical properties of the film are investigated. The results show that the growth rate of the film decreases as substrate temperature increases. With the increasing of substrate temperature, Ti and Si atom content values in the film increase, while C atom content value decreases. At high temperatures, the film has low sp3C fraction, surface contact angle, compressive stress, and high hardness, and elastic modulus. The influences of deposition temperature on the growth and bonding structure of the film are analyzed in view of the subplantation growth model. The changes in surface and mechanical properties are correlated with the growth mechanism and microstructures of the film.

学科主题材料科学与物理化学
收录类别SCI&CSCD
资助信息国家自然科学基金(批准号: 51105186);甘肃省自然科学基金(批准号: 1014RJZA007);兰州理工大学优秀青年基金(批准号: 1010ZCX010)
语种中文
CSCD记录号CSCD:5046765
WOS记录号WOS:000332618800046
公开日期2014-12-17
内容类型期刊论文
源URL[http://210.77.64.217/handle/362003/6996]  
专题兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室
作者单位1.兰州理工大学应用物理系
2.中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
姜金龙,黄浩,王琼,等. 沉积温度对钛硅共掺杂类金刚石薄膜生长、结构和力学性能的影响[J]. 物理学报,2014,63(2):028104(1-7).
APA 姜金龙.,黄浩.,王琼.,王善民.,魏智强.,...&郝俊英.(2014).沉积温度对钛硅共掺杂类金刚石薄膜生长、结构和力学性能的影响.物理学报,63(2),028104(1-7).
MLA 姜金龙,et al."沉积温度对钛硅共掺杂类金刚石薄膜生长、结构和力学性能的影响".物理学报 63.2(2014):028104(1-7).
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