磁控溅射沉积非晶碳膜微结构及电学性能.pdf

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磁控溅射沉积非晶碳膜微结构及电学性能实验薄膜制备尚魁平，冶艳，葛培林＝。鲍明东．中国矿业大学材料科学与工程学院，徐州；üこ萄г翰牧瞎こ萄芯克要在单晶迳希捎帽蘸铣》瞧胶獯趴亟ι浞椒ǔ粱票噶说嫉绶蔷寄ぁ射线衍射治霰砻鞅∧こ拭飨缘S����附近的�搴����浇�腉峰构成，��源于薄膜中所有印��环状或链状�拿婺谏焖跽�动，�逶从诨纷唇峁箂酽态的呼吸振动。由于薄膜中Ⅱ态能量比��停�碧��菀妆患ɑ��贾聅�态的拉曼散射截面是�������倍，因此�搴��宄晌1∧だ��馄椎闹饕W槌刹糠諿�。图��疚7蔷�寄さ腞��散射光谱。可以��。范围内存在一个较宽的散射峰，呈现典型非晶碳膜的散射峰特点。另外，在��袭�蔷�寄こ粱�墓ひ詹问���／�徊捎梅ü鶭���。由�／����孛嫘蚊�图�蔷�寄さ腟�观察结果��发现，在������。����������砻嫘蚊�恻鼎图�蔷�寄さ腦�衍射谱����������；�眨�。�万方数据
致���治���电阻率测试��附近各存在一较弱的散射信号，文献�—�对此作了较深入的研究，认为这�龇逯饕J�薄膜中纳米晶石墨产生的无序诱导拉曼散射。为了进一步获得薄膜的结构信息，采用����曲线对谱峰拟合，分解出�搴虶峰。并以�迩慷缺菾�疛��为薄膜微结构的重要参考指标��Ｍ�所示薄膜的�峰和�宸直鹞挥�的强度比，。／�！�．��兜陀趕�含量较高的四面体非晶碳膜��痠��．���Ｒ虼耍�细叩膄�痜�戎�明薄膜中存在大量的��峁雇糯亍�作为最有力和最可靠的分析工具，��獾缱幽�谱技术常用来分析薄膜的表面元素组成及其化学态��。由于��釉谑�ê徒鸶帐�械某杉�刺��同，��蚐�杂化态的结合能不同���虼耍�山ǚ�晶碳膜的����诵钠追逵胧�ê徒鸶帐��斜�较，来推导出薄膜中��痵�相对含量����。图��所制备薄膜的���淄迹�梢钥闯觯�饕3煞治���濉Ａ硗猓�捎谥蒲�闭婵涨荒贏�的轰击，薄膜中存在少量�残留。��蚇�峰的出现，证明真空腔内存在残余空气。通常认为，石墨����峰大致位于���，金刚石����峰则位于���左右，对于非晶碳膜，其��追逦恢么τ��～���之间。为了更好的揭示薄膜内在结构与其性能的关系，需对薄膜���进行分峰拟合。图�K�票副∧さ腦���址�拟合图谱。采用����ㄍ瓿善追灞车卓鄢��τ�����—�琽����函数进行分峰拟合，得到峰形中心分别位于���，���和����的�跚�撸��自对应于���狢，���狢和����岷夏堋７�别将分蜂得到的�銎追迕婊�隒�峰面积进行比较，可得到���獵，���狢和��键各自的相对含量。如图��荆瑂�的原子数分数约为�％，因此制备出的薄膜中�砸詓�杂化态为主，薄膜应具有类石墨的性质。石墨中�詓�杂化态为主，相邻��觩�斓�上的电子以兀键结合，由于结合能较小而易于断开，产生自由电子，因此石墨具有良好的导电性能，电阻率位��之间；金刚石中�鰏�杂化轨道则全部形成结合能较高的。键，因此具备良好的绝缘性能，电阻率因其制备条件不同而散布于����·��洹�“。因此，通过薄膜电阻率的测量可间接获得薄膜中��蛃�杂化态结构信息。四探针法测得薄膜的平均电阻率为���罥���，远小于金刚石电阻率，因此薄膜具有类石墨性质，其良好的导电性证明薄膜是以��V鞯睦嗍��结构���。闭合场非平衡