掺氮类金刚石薄膜的显微结构和光谱学研究

摘要

本文利用射频磁控溅射法,以高纯N2、Ar混合气体为溅射气体,用高纯石墨靶在Si(100)基片上制备出掺氮的类金刚石薄膜(DLC∶N)。拉曼光谱(Raman)测试表明该薄膜仍然是类金刚石结构,对其进行拟合后得两个特征峰,分别是在1342.9 cm-1的D峰和1555.3 cm-1的G峰,ID/IG=0.45;X射线光电子能谱(XPS)表明薄膜含氮量为24%,XPS光谱的C1s和N1s的芯能级证实了薄膜中的碳氮进行了化合,形成了C-N、C=N、C≡N,说明薄膜中形成了非晶碳氮结构;傅里叶变换红外透射光谱(FTIR)也表明了薄膜中碳氮进行了化合;扫描电子显微镜(SEM)结果表明,实验所制备的薄膜表面均匀、致密、光滑,从横截面图像观察,薄膜与衬底结合紧密,薄膜的厚度大约为150 nm。