脉冲激光烧蚀石墨靶制备超硬非晶碳膜

摘要

该文研究用脉冲激光烧蚀石墨靶方法在单晶硅、K9玻璃等衬底上生长超硬非晶碳膜.激光波长532nm,脉宽10ns,重复频率1或5Hz.第一章简要介绍了实验装置、激光烧蚀固体靶的S-N模型和Y.Lifshitz提出的次表面生长模式.第二章和第三章分别从引入离子轰击和施加直流偏压电场两方面着重研究了外界条件作为辅助手段对非晶碳生长的影响.其中第二章从表面形貌、X射线衍射、Raman散射光谱等多方面阐述了非晶碳的研究手段和一般特征.第三章中该文作者自己设计了一套直流偏压装置及信号测量装置及方案,从激光等离子体在偏压电场作用下的导通特性测量,研究了偏压对激光等离子体空间膨胀过程的影响机理.第四章研究了激光束聚焦对非晶碳膜生长的影响,并找到了合适的激光束直径.第五章研究了玻璃和单晶硅衬底上非晶碳对紫外和红外光的吸收特性,发现非晶碳适应于制作硅衬底上波长短于8微米的红外增透兼保护膜.

目录

引言

第一章脉冲激光烧蚀固体靶方法制备a-C

第一节 实验装置及样品制作

第二节 脉冲激光烧蚀固体靶的机理

第三节 非晶碳膜的生长模式

第二章离子辅助轰击对非晶碳膜生长的影响

第一节 实验

第二节 测试与分析

本章小结

第三章偏压对成膜影响的实验与机理研究

第一节 引言

第二节 实 验

第三节 导电机理分析

第四节 问题与讨论

第五节 本章小结

第四章激光聚焦对非晶碳膜生长的影响

第一节制备非晶碳膜的Nagel标准及其突破

第二节 样品制备

第三节 SEM表面形貌相

第四节 Raman光谱分析

第五节 纳米硬度

本章小结

第五章非晶碳膜的光学性能

第一节 紫外可见光区的特性

第二节 硅基红外增透膜

本章小结

总结与展望

参考文献

符号说明

攻读硕士期间已公开发表的论文

致谢