Uppbygging og eiginleikar Diamond-eins og kvikmynda sem gerðar eru með meðalþrýstingi Pulsed Nonequilibrium Magnetron Sputtering Technology

Uppbygging og eiginleikar demantískra kvikmynda sem gerðar eru af miðlungs tíðni púlsuðu jafnvægismagnrónsprauta tækni

Diamond-eins (DLC) kvikmyndir voru búnar til með því að púlsa ójafnvægismagnron sputtering á gler glærum og áhrifum af þrýstingi á þrýstingi á filmuþykkt, örbyggingu, vélrænni eiginleika og sjónræna eiginleika voru rannsökuð. Þykkt próf niðurstöður sýna að DLC kvikmynd þykkt eykst með aukningu á útblástursþrýstingi. Röntgenrannsóknir á ljóseðlisfræðilegum litrófsgreiningum sýna að þegar þrýstingur á útblástur eykst úr 0,18Pa til 1,50Pa, lækkar innihald sp3 blönduðu kolefnisins í DLC filmu með aukningu á útblástursþrýstingi. Niðurstöður nano-inndælingar og ellipsometry prófunar sýna að nanó hörku og brotstuðull vísitölu DLC filmu minnkar með aukningu á útblástursþrýstingi. Áhrif þrýstings á þrýstingi á vexti og bindiefni uppbyggingar þunnra kvikmynda voru greindar með grunnum inndælingartækni. Ofangreindar niðurstöður sýna að útblástursþrýstingur hefur mikil áhrif á DLC filmuþykkt, sp3 blendingur kolefnisinnihald, vélrænni og sjónfræðilega eiginleika.

(demantur-eins og kolefni DLC) þunnt kvikmynd er lykill (sp3) sem inniheldur demantur uppbyggingu metastable amorphous, amorphous kolefni efni, alhliða árangur himna er svipað demantur kvikmynd, svo sem hár hörku, lág núningstuðull, hár varmaleiðni og lítill díselstuðull, hár breiðbandsspjald, innrautt gervigreining, góð efnafræðileg stöðugleiki og líffræðilegur samkvæmni og svo framvegis og í samanburði við lágmarkshraða með miklum kostnaði við demantarfilmuhitunina er himnaflötunin lítil, kostir þess að auðvelda undirbúning. Þess vegna er það hefur góða umsóknarhorfur á sviði véla, rafeindatækni, ljóseðlisfræði, lyfja og tæringarþolinna efna.

Þar sem Aisenberg og Chabot fyrst árið 1971 með Ion geisla afhendingu aðferð við stofuhita (Ion geisla afhendingu IBD) eftir undirbúning DLC kvikmynd, hafa þróað margs konar undirbúningsaðferðir DLC kvikmynd, svo sem úthreinsun mælingar, Ion geisla aðstoðar afhendingu, tómarúmbogaútfelling, púls leysisafhvarf, útvarpsbylgjuhreyðingu, efnafræðileg gufuafhleðsluaðferð, rafeindasýklótrónsóresonandi efnafræðileg gufuútfellingartæki, plasmaaðstoðunaraðferð við efnafræðileg gufuútfelling, eins og aðferðir við jarðgufu (PVD) og efnafræðileg gufuútfellingu (CVD).

Magnetron sputtering er einn af algengustu aðferðum til að undirbúa DLC kvikmyndir, með ótrúlegum eiginleikum eins og einsleit kvikmyndagerð, góð þéttleiki, góð ferli endurtekningarnákvæmni, hátt útblásturshraði og lágt undirlagshitastig. Tækni ef pulsed non-jafnvægi magnetron sputtering þróað á undanförnum árum, sameina kosti ef pulsed sputtering og jafnvægi magnetron sputtering, hefur orðið viðurkenndur ákjósanleg aðferð til að framleiða fjölbreytta virka þunnt kvikmyndir, þar á meðal einangrunarefni, og hefur verið mikið notað í rannsóknarstofu og iðnaði. Til viðbótar við kosti almenns segulmagnaðir sputters frásogs, getur þessi aðferð í raun útrýmt fyrirbæri útblásturs og miðlungs eitrun, bæta betur uppbyggingu, gæði og eiginleika kvikmyndarinnar og bæta viðloðunina milli kvikmyndarinnar og undirlagsins.

DLC kvikmyndasamsetning í formi samgilds tengis milli kolefnisatómanna eru efnafræðilegir skuldabréf aðallega sp2 og sp3 hybridized key hybrid hybrid, tvö stig hversu mikið bein áhrif á árangur DLC kvikmyndar: innihald sp3 hybridization lykill er hærra, meira nálægt eðli demantarfilmsins, sem einkennist af þéttleika himnulaga, hár hörku, góð mótstöðu gegn tæringu efna, bandbreiddarbreidd og hár viðnám. Með mismunandi aðferðum við afhendingu og breytur er innihald sp3 blendinga í tilbúnum DLC kvikmyndum öðruvísi og árangur myndarinnar mun vera mjög mismunandi. Í þessari grein voru demantur-eins og kvikmyndir gerðar með pulsed ef magnetron sputtering. Áhrif þrýstings á þrýstingi á filmuþykkt, efnafræðilegum bindiefni, vélrænni eiginleika og sjónræna eiginleika voru rannsökuð.

1. Tilraunir

Diamond-eins (DLC) kvikmyndir voru afhentir á gler glærunum með því að nota miðlungs tíðni púlsuðu ójafnvægis magnetron sputtering tækni, með grafít (hreinleiki 99,99%) sem miða efni og argon (hreinleiki 99,99%) sem sputtering gas. Fyrir hvarfefni er sett í tómarúmshólfið, er það fyrst hreinsað með asetoni, vatnsfrítt alkóhóli og afjónuðu vatni í sömu röð með ómskoðun í 15 mínútur og síðan þurrkað með innrauða lampa og sett í lofttæmishólfið. Snúulokið var notað til að draga úr lofttæmi. Eftir að lofttegundarstigið náði 5,0 10-4 Pa var sprautað með argon til að breyta tómarúmshraða í 2,0 Pa og púlsvirkni var notuð til að bæta við neikvæða hlutdrægni 700V á undirlaginu til að hreinsa hreinsun í 15 mínútur (80% ) til að fjarlægja enn frekar óhreinindi og olíu sameindir sem eru aðsogast á yfirborði undirlagsins, þannig að bæta verulega viðmiðunarástandið. Í kvikmyndaálagsferlinu var miða-fjarlægðin 90 mm, kraftur ef sprautunaraflinn var 290 W, tíðnin var 40 kHz og kvörðunartíminn var 80%, púlsstrengstraumurinn var fastur við 100V, tíðnin var 40 kHz, vinnslusniðið var 80%, hitastig undirlagsins var stofuhita og útblástursþrýstingur var 0,18 Pa , 0,36 a, 0,72Pa og 1,50 Pa, í sömu röð.

Veeco Dektak 150 skref hljóðfæri var notað til að mæla þykkt undirbúin DLC filmu. Kratos-xsam800 yfirborðsgreiningarkerfið er notað til að greina röntgenmyndavélarspennu (XPS) sýnanna, með því að nota 13 kV 19 mA al Ka röntgengeislun (1486,6 eV) og tómarúm gráðu í greiningarherberginu er hærra en 1 10-6 Pa. Nano-hörku prófið var lokið á MTS nano-innskot tækinu (xp tegund). Á nano-innskotinu voru 3 stig af hverju sýni tekin til prófunar, og þá var meðalgildi nano-hörku 3 punkta tekin sem meðalnóharkleiki hvers sýnis. Ljósmyndirnar í þynnu kvikmyndinni voru mældar á m-2000 díóspektroscopic ellipsemælinum sem JAW ollam framleiðir í Bandaríkjunum, með bylgjulengd 600-1700 nm.

2. Niðurstaða

Diamond-eins og kvikmyndir voru unnin með argon sem viðbótargasi og með millifrumu pulsað ójafnvægis magnetron sputtering tækni. Áhrif þrýstings á þrýstingi á örbyggingu og vélrænni eiginleika DLC kvikmynda voru rannsökuð:

(1) DLC filmþykkt eykst með aukningu á útblástursþrýstingi.

(2) XPS prófunarniðurstöður sýna að þegar þrýstingur þrýstings eykst frá 0,18 til 1,50 Pa, lækkar innihald sp3 blendinga í DLC filmu með aukningu á útblástursþrýstingi. Áhrif sedimentary þrýstings á innihald sp3 blendingur í DLC filmu má skýra með "grunn stungulyf líkan".

(3) prófanir á niðurstöðum úr nanóprósentu sýna að þegar þrýstingur á útblástur eykst frá 0,18Pa til 1,50Pa mun nano-hörku og teygjanlegur endurheimt DLC kvikmynda lækka með aukinni þrýstingi á útblástur.

(4) ellipsometry prófanir sýna að við sömu prófunarbylgjulengd minnkar brotstuðullinn í DLC filmu með aukningu á útblástursþrýstingi, sem tengist þéttleika kvikmyndarinnar og sp3 blendingurblöndunnar.

IKS PVD, miðlungs tíðni magnetron sputtering tækni, hafðu samband við okkur núna, iks.pvd @ foxmai.com