导　　师： 杨兵初

学科专业： G0205

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 中南大学

摘　　要： 本论文采用直流磁控溅射，以ar、ar与ch4或ar与n2为工作气体溅射高纯石墨靶材制备了dlc及dlc：n薄膜。通过改变沉积基体的温度，溅射功率，沉积气压和和工作气体等实验参数，以使得到的碳膜呈现出不同的表面形貌和性能；采用afm、aes、ftir、uv-vis、raman、椭偏仪等现代化测试手段，通过对薄膜宏观和微观结构的分析，研究了制备工艺对dlc薄膜光学，以及电子化学键结构的影响，重点用俄歇电子能谱ckll的dn(e)／e的形式来探索类金刚石薄膜sp<'2>和sp<'3>的组分分布及其随膜厚的分布图。以直流磁控溅射法制备了类金刚石薄膜，采用原子力显微镜(afm)观察了薄膜的表面形貌，俄歇电子通过对检测结果的分析，得到以下结果： (1)俄歇电子能谱aes中，ckll俄歇谱可以用作表面碳的形式的指纹鉴别，用ckll俄歇谱和其价带谱分析表征表明所制备氢化薄膜表面具有类金刚石四面体sp<'3>价键结构。 (2)用俄歇电子能谱做薄膜的深度剖析，观察薄膜内层结构和sp<'2>键与sp<'3>键比率分布。发现薄膜表面和与基片的界面是富含sp<'2>键层，中间是富含sp<'3>键层。 (3)通过测定和计算不同沉积气压条件下制备的薄膜的秽键的百分含量和．秽键与．矿键比率，发现沉积气压低于0.8pa，时，∥键的百分含量随沉积气压的增大而减小。采用紫外一可见光透射光谱(uv—vis)分析了薄膜的光吸收特性和光学带隙，其光学性质受光学带隙的直接影响。 (4)随这工作气体中氮气含量的增加，薄膜的表面形貌变差，折射率变小，而光学带隙先增大后减小：俄歇电子能谱(aes)表征表明，一定量的氮的掺入杂稳定了sp<'2>键的形成。

关 键 词： 类金刚石薄膜 碳膜 电子结构 表面形貌 光学带隙 直流磁控溅射 俄歇电子能谱

领　　域： [化学工程] [理学] [理学]