Si和F共摻雜的DLC-Si-F薄膜的結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、以Ar和CHF3為源氣體，結(jié)晶SiC陶瓷靶為靶材，通過射頻磁控濺射法，在不同的射頻輸入功率下，在雙面拋光的316L不銹鋼基底上沉積了系列Si和F共摻雜的DLC:Si:F薄膜。
　　首先研究了膜厚對附著力的影響。不同功率下，薄膜太厚或太薄，均會導(dǎo)致薄膜的附著力下降，薄膜厚度在800nm左右附著力接近最佳；然后控制薄膜的厚度在800nm左右，探討了厚度相近薄膜的附著力、摩擦系數(shù)、硬度和表面接觸角隨功率的變化規(guī)律；結(jié)合薄膜的紅外和拉曼光

2、譜分析，從影響薄膜附著特性和疏水特性的物理因素（主要有硬度和表面粗糙度）和化學(xué)因素（主要是薄膜的鍵結(jié)構(gòu)即各原子（基團(tuán)）的鍵合方式和各基團(tuán)的含量）兩方面探討了射頻輸入功率對薄膜結(jié)構(gòu)和性能的調(diào)制作用和調(diào)制機(jī)理。
　　相關(guān)測試結(jié)果顯示，樣品薄膜的硬度和表面粗糙度相差并不大，但附著力差異較為明顯。輸入功率在190W左右制備的DLC:Si:F薄膜的附著力可達(dá)11N左右，明顯高于氟化類金剛石薄膜（F-DLC）；190W左右薄膜的水接觸角也接近

3、最大，疏水性稍遜于F-DLC薄膜，但疏水屬性并未改變。可以推測，影響薄膜的附著力和疏水性能的主要因素為化學(xué)因素，即薄膜中各原子（基團(tuán)）的鍵合方式和各基團(tuán)的含量。
　　通過薄膜的拉曼和紅外光譜分析揭示了輸入功率對DLC:Si:F薄膜結(jié)構(gòu)和特性調(diào)制的機(jī)理。一方面輸入功率會直接影響到空間Ar+離子的能量和SiC陶瓷靶的濺射產(chǎn)額，另一方面輸入功率的高低會導(dǎo)致源氣體CHF3的分解情況出現(xiàn)差異，使得空間中Si、C、-CF、-CF2、F*等基團(tuán)

4、的濃度出現(xiàn)很大的區(qū)別。F*基團(tuán)會調(diào)制薄膜中Si-C鍵的含量、C網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)度。薄膜中F的含量（IC-F/IC-C），特別是HFC=C<振動與F2C=C<強(qiáng)度比（IHFC=C　　控制輸入功率可以實(shí)現(xiàn)對射頻反應(yīng)磁控濺射法制備的DLC:Si:F薄膜結(jié)構(gòu)和性能的有效調(diào)制。本文的相關(guān)結(jié)論可以為薄膜的進(jìn)一