脈沖激光燒蝕等離子體和ECR等離子體及相互作用的光譜研究.pdf

1、Y35208學(xué)校代碼：10246學(xué)號(hào)：022021015後旦大學(xué)碩士學(xué)位論文脈沖激光燒蝕等離子體和ECR等離子體及相互作用的光譜研究院系：信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：光學(xué)姓名：沈小康指導(dǎo)教師：吳嘉達(dá)教授完成日期：2005年5月25日脈沖激光燒蝕等離子體和ECR等離子體及相互作用的光譜研究摘要合這一工作，通過(guò)測(cè)量分析PLA碳等離子體在ECR氬等離子體中的光譜及其演變，并比較在真空和低壓氬氣中PLA碳等離子體的光譜，分析和探討了這兩類等離子體的

2、相互作用以及DLC薄膜的成膜過(guò)程。觀察發(fā)現(xiàn)：在真空和低壓氬氣中PLA碳等離子體的光譜以碳的原子譜線扣離子譜線為主，在ECR氳等離子體中PLA碳等離子體的光譜則從以碳的原子譜線和離子譜線為主逐漸過(guò)渡到以很強(qiáng)的C2分子譜線為主，并且C2Swan譜線和C2DeslandresD’Azembuja譜線表現(xiàn)出不同的空間分布和時(shí)間演變1989年和1990年，Liu和cohell從理論上明確地預(yù)言DC3N4結(jié)構(gòu)具有可與金剛石相媲美甚至有可能超過(guò)金剛石

3、的硬度，其后的研究表明CNx薄膜也具有優(yōu)良的綜合機(jī)械和其它方面的性能，于是DC3N4和CN。薄膜成為近年人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)，而如何有效地提高材料中的N舍量是制備BC3N4和CNx薄膜的一個(gè)比較重要的問(wèn)題。我們用ECRPLD方法，合成制備了N含量超過(guò)50％的薄膜。本文測(cè)量分析了這一成膜過(guò)程中的等離子體光譜及其時(shí)空演變，除了碳的原子譜線離子譜線和C2Swan譜線外，還觀察到很強(qiáng)的CN分子的VioletSystem譜線，從而直接在實(shí)驗(yàn)上觀察

4、到ECR氮等離子體和PLA碳等離子體之間的相互作用，證實(shí)了氣相CN分子的形成。實(shí)驗(yàn)觀察還顯示，CN分子的VioletSystem譜線出現(xiàn)在離靶面較遠(yuǎn)的空間，并且襯底的存在極大地增強(qiáng)CN的VioletSystem譜線，尤其在襯底附近以CN的VioletSystem譜線為主。光譜的時(shí)空演變表明，ECR氮等離子體和PLA碳等離子體在襯底附近發(fā)生了激烈的反應(yīng)，生成了大量的氣相CN分子，這可能是用ECRPLD方法能有效制備高N含量CN。薄膜的機(jī)理