Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giảm Stress Nội Tại Gây Ra Bởi T doping Trong Các Phim Carbon Giống Kim Cương Được Lắng Đọng Bằng Phương Pháp Phun Laser Xung
Tóm tắt
Chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của các tác nhân doping đến việc giảm stress nén nội tại trong các phim carbon giống kim cương (DLC) được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng laser xung trên các đế Si(100). Một cấu hình đích mới đã được sử dụng để đưa các tác nhân doping vào các phim DLC thông qua sự phún xạ laser xung tuần tự từ hai đích. Các tác nhân doping bao gồm đồng, titan và silicon. Độ dày của các phim DLC được lắng đọng được đo trong khoảng 400nm–600nm bằng cách sử dụng máy đo профилометр. Phổ Raman được sử dụng để phân tích hóa học của các phim. Sự dịch chuyển của vị trí đỉnh G trong phổ Raman do các nồng độ khác nhau của tác nhân doping được sử dụng để ước tính các thay đổi về stress nội tại. Tất cả các phim đều cho thấy phổ Raman điển hình của các phim DLC chứa một phần lớn các dạng sp3, với đỉnh G ở khoảng 1510–1560cm-1. Sự dịch chuyển của đỉnh G do sự hiện diện của các tác nhân doping đã được quan sát thấy với tất cả các phim DLC so với phim không doping. Kết quả cho thấy Ti có xu hướng mạnh mẽ nhất trong việc giảm stress nén của các phim DLC. Hiệu ứng này tăng lên khi nồng độ của các tác nhân doping tăng. Silicon cũng cho thấy có hiệu ứng này, nhưng vị trí đỉnh G dường như không dịch chuyển với các nồng độ Si khác nhau. Hiện tượng cong vênh xảy ra trong phim DLC không doping sau khi lắng đọng do sự giải phóng của stress nén lớn tích tụ trong phim, trong khi tất cả các phim DLC có doping đều cho thấy độ bám dính tốt với đế. Các kết quả được thảo luận kết hợp cấu trúc nguyên tử của DLC và cấu trúc cũng như tính chất của các tác nhân doping.
Từ khóa
#Diamond-like carbon #dopants #internal stress reduction #pulsed laser deposition #Raman spectroscopyTài liệu tham khảo
J. Robertson, Prog. Solid State Chem., 21, 199(1991).
A. Bozhko, A. Ivanov, M. Berrettoni, S. Chudinov, S. Stizza, V. Dorfman and B. Pypkin, Diamond and Related Mater., 4, 488(1995).
W. I. Milne, J. Non-Cryst. Solids, 198-200, 605(1996).
D. Nir, Thin Solid films, 146, 27(1987).
C. Dumkum, D. M. Grant and I. F. McColl, Diamond and Related Mater., 6, 802(1997).
D. H. Buckley and K. Miyoshi, Wear, 100, 33(1984).
A. Antila, J. Salo and F. Pappalainen, Mater. Lett., 24, 153(1995).
Q. Wei, J. Narayan, R. J. Narayan, J. Sankar and A. K. Sharma, to be published in J. Mater. Sci. Eng.(B), 1998.
Pulsed Laser Deposition of Thin Films, edited by D. B. Chrisey and G. K. Hubler, Wiley Interscience, 1994.
R. A. Street, Hydrogenated Amorphous Silicon, Cambridge Univ. Press, 1991.
J. Wagner, C. Wild and P. Koidl, Appl. phys. Lett., 59, 779(1991).
M. Yoshikawa, H. Fukuda, N. Nagai, G. Katagiri, H. Ishida, A. Ishitan and I. Nagai, XII ICORS, edited by J. D. Durig and J. F. Sullivan, 1990, p. 518.
X. Chen and J. Narayan, J. Appl. Phys., 74, 4168(1993).
K. L. Chopra, Thin Film Phenomena, MiGraw-Hill Book Company, 1969, p. 314.
C. Johnston, A. Crossley, A. M. Jones, P. R. Chalker, F. L. Cullen and I. M. Buckley, suppl. au J. de Phys. II, 1, pp. C2–931(1991).
O. R. Monteiro, M. P. Delplancke-Ogletree, I. G. Brown and J. W. Ager III, in Materials Modification and Synthesis by Ion Beam Processing, edited by D. E. Alexander, et al. (Mater. Res. Soc. Proc. 438, Pittsburg, PA, 1997)p. 599.
A. L. B. Neto, R. A. Santos, F. L. Freire Jr, S. S. Camargo Jr, R. Carius, F. Finger and W. Beyer, Thin Solid films, 293, 206(1997).