FCVA法沉积的超薄类金刚石薄膜的结构与热稳定性

摘要

采用FCVA方法沉积了厚度分别为2nm、5nm、10nm和30nm的类金刚石薄膜。在氩气保护下对类金刚石薄膜进行了180、300、400和600℃,保温6h的退火处理。用Raman光谱和宽光谱变角度椭偏仪研究了DLC薄膜的结构和热稳定性。实验结果表明,随着薄膜厚度增大,FCVA法沉积的DLC薄膜中的sp3键含量增加,薄膜热稳定性逐渐改善。当DLC薄膜的厚度为30nm时,薄膜中的sp3键含量达到最高值,薄膜具有最好的热稳定性。当退火温度为600℃时,厚度为2nm和5nm的DLC薄膜结构由非晶态转变为微晶态;厚度为10nm和30nm的DLC薄膜结构发生转变但仍保持非晶态。随着退火温度的升高,各个厚度的DLC薄膜的光学带隙Eg均先增大后减小。