非平衡磁控溅射法制备的Cr-DLC薄膜真空退火的Raman光谱研究

作者：卢保奇; 许耀先; 申广耀; 季江华; 王林军

来源：光谱学与光谱分析, 2016, 36(11): 3568-3571.

• 非平衡磁控溅射
• 类金刚石碳膜
• Raman光谱
• XPS
• 热稳定性

利用非平衡磁控溅射法制得厚度达到2.23μm的掺铬含氢类金刚石(Cr-DLC)碳膜。采用Raman光谱和XPS对制得的薄膜进行了结构和热稳定性等表征。结果表明:室温时,薄膜在1 544cm-1附近的Raman"G"峰归属于石墨结构中C—C键的伸缩振动,即E2g模式;而1 367cm-1附近的"D"峰归属于sp2碳环的"呼吸"振动模式,即A1g模式;计算得到薄膜sp3键的相对含量约为48at.%。加热至300℃,薄膜的Raman谱图与室温时相似,表明此温度段薄膜的结构稳定,未发生明显改变;至400℃时,ID/IG值迅速增大,sp2键含量升高,表明此时DLC膜发生了明显的结构变化,开始发生石墨化。继续升温,膜中ID/IG比率增加,"G"峰位向高波数方向位移,表明sp2/sp3比率逐渐增大,薄膜石墨化程度加强,sp2键的无序度逐渐降低,最终导致薄膜的摩擦系数和磨损率等逐渐增大,热稳定性逐渐降低。退火600℃时,ID/IG值以及sp2键含量达到最大值,DLC薄膜失效。

• 单位
  上海大学