N掺杂含量对a-C:H(N)热稳定性的影响

作者:杨满中; 彭继华; 苏东艺
来源:广东省真空产业技术创新联盟、广东省真空学会, 中国广东肇庆, 2018-11-30.

摘要

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术在316不锈钢基体表面制备不同掺氮量的a-C:H(N)薄膜。利用快速红外退火炉对a-C:H(N)薄膜进行退火处理,采用拉曼光谱研究了退火态薄膜的结构变化,使用微纳米力学综合测量系统对不同退火态薄膜的硬度进行了表征。结果表明,相对于a-C:H薄膜,低氮掺杂可以明显地提高沉积态薄膜中的sp~3含量,抑制其高温等温时的石墨化进程。但低氮掺杂增加不稳定碳原子数量,降低了薄膜石墨化的起始温度。随着薄膜中氮含量增加,退火态DLC薄膜硬度随退火温度的变化趋势减缓,氮掺杂改善了薄膜组织结构的动力学石墨化转变速率。