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《天津大学》 2005年
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非晶态碳氮薄膜的微观结构与力学性质

王晓姹  
【摘要】:本论文采用对向靶直流磁控溅射法制备了系列碳氮薄膜和掺Ni碳氮薄膜,并对它们进行了退火处理。利用原子力显微镜、X射线光电子谱、拉曼光谱、红外光谱、高分辨透射电子显微镜、纳米压痕仪,分别研究了样品的表面形貌、成分、微观结构和力学性质。 在适当的溅射功率和气压下制备出了具有“纳米点”结构表面形貌的纯碳膜;对于在不同的氮气分压下制备的碳氮薄膜,随着氮气分压的增加,薄膜的表面粗糙度增加;对于氮气分压为60%时制备的样品,在650 oC退火后,样品表面形成了棱锥状的形貌。 制备态碳氮薄膜中的氮含量并不随着溅射气体中氮气所占比例的增加而线性增加,而是在氮气分压为20%时,氮含量达到饱和值~33%。随着退火温度的升高,在不同的氮气分压下制备的碳氮薄膜中的氮含量都下降了,但薄膜中氮含量随氮气分压变化的趋势并未改变。 随着氮气分压的增加,薄膜整体结构趋于石墨化,即sp2杂化的碳原子数目不断增加,并且彼此连接成层状结构,结构变得更加有序化。在不同的氮气分压下制备的薄膜的稳定性是不同的,退火过程中薄膜的演化过程与薄膜的初始结构有关;在高氮气分压下制备的样品,退火使其结构变得更加地疏松,在较低氮气分压下制备的样品,退火使其石墨化。在不同的氮气分压下制备的薄膜中氮的各种化学键的相对稳定性不同。在高氮气分压下制备的样品,随着退火温度的升高,N–sp2C含量不变,C≡N形成,N–sp3C完全消失;在较低氮气分压下制备的样品,在同样的退火过程中,N–sp2C含量不变,C≡N没有出现,同时N–sp3C的含量只是减少了一些,但并未消失。 Ni掺杂显著改变了薄膜的表面形貌,使薄膜的表面粗糙度增加。由于室温下少量的Ni与N形成化合物,因此Ni的掺入使薄膜中氮含量增加;随着退火温度的升高,在Ni掺杂的碳氮薄膜样品中,不仅存在着碳氮键的分解,还存在
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383.2

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【引证文献】
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【共引文献】
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5 赵杰;多晶硅/氧化硅界面的二次离子质谱分析[J];半导体技术;2002年10期
6 贾嘉;溅射法制备纳米薄膜材料及进展[J];半导体技术;2004年07期
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8 方昕,方仁昌;PID调节器对制备纳米钛薄膜的重要作用[J];微纳电子技术;2003年12期
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2 安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;黄昕;;电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
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5 韩杰才;周玉锋;张宇民;张剑寒;姚旺;韩媛媛;;EB-PVD制备的硅膜性能[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
6 郝斌魁;姜雪宁;张庆瑜;陈充林;;基片温度对反应射频磁控溅射法制备掺杂CeO_2电解质薄膜的影响[A];全国薄膜技术学术研讨会论文集[C];2006年
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1 ;平新乔:中国股市的微观结构[N];中国经济时报;2001年
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