偏压对高功率脉冲磁控溅射DLC膜层结构及性能的影响

作者：林松盛; 高迪; 苏一凡; 许伟; 郭朝乾; 李洪; 石倩; 韦春贝; 代明江; 杨建成

来源：材料研究与应用, 2020, 14(01): 1-8.

• 类金刚石膜
• 高功率脉冲磁控溅射
• 偏压
• 微观结构
• 性能

采用高功率脉冲磁控溅射技术制备DLC膜层,研究了偏压的变化对膜层结构及主要力学性能的影响.利用扫描电镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、纳米压入仪、划痕仪和磨擦磨损试验仪分析检测了DLC膜结构与性能.结果表明:偏压的提高,有利于改善DLC膜的表面光洁度及致密性,DLC膜表面均方根粗糙度Rq由不施加偏压时的5.39 nm降低至偏压为-350V的0.97 nm;致密性的提高使沉积速率略有下降,膜层厚度减小.偏压的增加,DLC膜内部sp3含量先增加后减小趋势,在偏压为-250 V时,DLC膜中sp3含量最高.偏压的增大,DLC膜的硬度、杨氏模量和摩擦磨损等主要力学性能均呈先增大后减小的趋势,并在偏压为-250 V时达到最高值,与微观结构变化趋势相吻合.

• 单位
  广东省新材料研究所; 广东省现代表面工程技术重点实验室; 清远市富盈电子有限公司