弧流对超薄四面体非晶碳膜的结构和性能的影响

作者：许世鹏; 陈维铅; 李玉宏; 李晓伟

来源：材料研究学报, 2016, 30(11): 875-880.

• 无机非金属材料
• ta-C
• 磁过滤阴极真空电弧
• 弧流
• 结构

使用45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧系统(FCVA)制备超薄四面体非晶碳膜(ta-C),研究了弧流对薄膜结构和性能的影响。结果表明:当弧流由40 A增加到70 A时薄膜沉积速率提高,sp3的含量先增加后减小;当弧流为60 A时薄膜sp3的含量达到最大66%,密度也达到最大(3067 kg/m3)。残余压应力随着弧流的增加呈现先增加后减小的趋势,当弧流为40 A时薄膜的残余应力最小(4 GPa)。在碳膜沉积过程中碳源粒子有填充基体凹坑和减少基体缺陷的作用,使其表面非常光滑。超薄ta-C碳膜的表面粗糙度随着弧流的增加先降低后增加,当弧流为50 A时薄膜表面粗糙度最小(0.195 nm)。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所; 酒泉职业技术学院