Đặc trưng của Carbon giống kim cương bằng quang phổ Raman và các hằng số quang học

Springer Science and Business Media LLC - Tập 423 - Trang 699-704 - 2011
C. Mößner1, P. Grant1, H. Tran1, G. Clarke1, D.J. Lockwood1, H.J. Labbé1, B. Mason1, R. Berriche1,2
1Institute for Microstructural Sciences, National Research Council of Canada, Ottawa, Canada
2Institute for Aerospace Research, National Research Council of Canada, Ottawa, Canada

Tóm tắt

Các lớp phủ kim cương kết tinh và ngày càng nhiều hơn, các màng carbon vô định hình giống kim cương (DLC) được sử dụng cho các lớp ma sát và bảo vệ do độ cứng và tính trơ hóa học của chúng. Chúng cũng đang được nghiên cứu cho các tính chất phát điện của chúng, với các ứng dụng khả thi trong màn hình phát điện trường. Các màng DLC đã được lắng đọng bằng phương pháp bắn laser bằng cách sử dụng laser KrF excimer với năng lượng từ 0,5 đến 2 J/cm2. Các phép đo FTIR không cho thấy sự hiện diện của hydro trong các màng. Quang phổ Raman cho phép xác định bản chất của các liên kết đồ thị và kim cương (sp2 và sp3) cũng như các thông tin về sự rối loạn và trật tự ngắn hạn trong các màng. Để xác định tốt hơn hàm lượng sp3, thường bị ẩn trong quang phổ Raman, một mối tương quan với các đặc tính quang học trong vùng gần hồng ngoại đến gần tia cực tím đã được thiết lập. Các giá trị này phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ nền và năng lượng laser. Việc hình thành DLC có thể được chứng minh ngay cả khi nhiệt độ nền gần với nhiệt độ phòng. Các giá trị độ cứng Vickers và những phép đo đầu tiên về khả năng phát điện của các màng có thể liên quan đến tính chất kim cương và phương pháp chuẩn bị các màng.

Từ khóa

#kim cương #màng DLC #quang phổ Raman #độ cứng Vickers #phát điện #hằng số quang học

Tài liệu tham khảo

O.S. Panar, D. Sarangi, S. Kumar, P. Dixit, R. Bhattacharyya, J. Vac. Sci. Technol. A 13, 2519 (1995) D.L. Pappas, J. Hopwood, J. Vac. Sei. Technol. 12, 1576 (1994) A.A. Goruppa, N. St. J. Braithwaite, Diamond and Related Materials 3, 1223 (1994) L. Ganapathi, S. Giles, R. Rao, Appl. Phys. Lett. 63, 993 (1993) R.T. Demers, D.G. Harris, SPIE Vol. 1146, 48 (1989) F. Davanloo, E.M. Juengermann, D.R. Jander, T.E. Lee, C.B. Collins, J. Mater. Res. 5, 2398 (1990) D.L. Pappas, K.L. Saenger, J. Bruley, W. Krakow, J.J. Cuomo, J. Apll. Phys. 71, 5675 (1992) N. Kumar, H. K. Schmidt, M. H. Clark, A. Ross, B. Lin, L. Fredin, B. Baker, D. Patterson, W. Brookover, C. Xie, C. Hilnert, R.L. Fink, C.N. Potter, A. Krishnan, D. Eichman, SID94 Digest, p.94 (1994) K. Okano, K. Hoshina, M. lida, S. Koizumi, T. Inuzuka, Appl. Phys. Lett. 64, 2742 (1994) K. Okano, K.K. Gleason, Electr. Lett. 31, 74 (1995) Z. Feng, I.G. Brown, J.W. Ager III, J. Mater. Res. 10, 1585 (1995) F.J. Himpsel, J.A. Knapp, J.V. VanVechten, D.E. Eastman, Phys. Rev. B 20, 624 (1979) Z. Zhang, M. Wensell, J. Bernholc, Phys. Rev. B 51, 5291 (1995) T. Yamada, T.J. Chuang, H. Seki, Y. Mitsuda, Molecular Physics 76, 887 (1991) K.V. Ravi, Mat. Sei. Eng. B 19, 203 (1993) E. I. Givargizov, J. Vac. Sei. Technol B 13, 414 (1995) P. Laou, I. Shi, C. Py, C. Mößner, P. Grant, to be published P.D. Grant, M.W. Denhoff, H. Tran, Physica C 185–189, 2099 (1991) J.-M. Jin, M.W.C. Dharma-wardana, D.J. Lockwood, G.C. Aers, Z.H. Lu, L.J. Lewis, Phys. Rev. Lett. 75, 878 (1995) R. Berriche, Scripta Metall. Mat. 32, 617 (1995) D.R McKenzie, D. Muller, B.A. Pailthorpe, Phys. Rev. Lett 67, 773 (1991) D.J. Krajnovich, J. Cham Phys. 102, 726 (1995) C. Germain, C. Girault, R. Gisbert, J. Aubreton, A. Catherinot, Diamond and related Materials 3, 598 (1994) K. Mann, F. Müller, SPIE Vol. 1835, 13 (1992) D.S. Knight, W.B. White, J. Mater. Res. 4, 385 (1989) L.C. Nistor, J. VanLanduyt, V.G. Ralchenko, T.V. Konoenko, E.D. Obrazstova, V.E. Strelnitsky, Apll. Phys. Lett. A 58, 137 (1994) M.L. Terranova, V. Sessa, V. Rigato, F. Caccavale, M. Braglia, G. Cocito, Thin Solid Films 232, 21 C. Mößner, I. Sproule, unpublished results H.R. Philipp, H. Ehrenreich, Phys. Rev. 129, 1550 (1963) N. Savides, J. Appl. Phys. 58, 518 (1985)