调节ECR离子照射密度控制石墨烯纳晶碳膜生长的方法

摘要

本发明提供的调节ECR离子照射密度控制石墨烯纳晶碳膜生长的方法，利用ECR等离子体溅射系统，通过调节第三磁线圈的电流在0～48A范围内变化，利用过渡磁场模式对氩离子进行约束，结合一定的工作气压和微波功率，进而改变碳膜制备过程中的离子照射密度。对不同离子照射密度下制备的碳膜进行纳米压痕和纳米划痕测试，第三磁线圈的电流在0～48A范围变化时，离子照射密度能够实现在1.88～26.89mA/cm2范围内变化，受该范围离子照射密度影响的石墨烯纳晶碳膜，石墨烯纳晶的平均尺寸在0.66～1.19nm，硬度在6.45～14.63GPa，弹性模量在116.30～179.28GPa，摩擦系数在0.07～0.38，划痕深度在2.78～6.36nm，具有更好的力学和摩擦学特性。