Estrikti ak pwopriyete nan Diamond-tankou fim ki fèt pa frekans mwayen enpulsyon enpulteur Magnetron sputtering sputtering

Estrikti ak pwopriyete nan dyaman-tankou fim ki fèt pa Mwayen frekans enpilsyon teknoloji sponpere ekilib eksepsyonèl

Fim Diamond-tankou (DLC) yo te prepare pa si enpulsyonèl ki pa ekilib magnetron sputtering sou glisad glas, ak efè yo nan dep osition presyon sou epesè fim, microstructure, pwopriyete mekanik ak pwopriyete optik yo te etidye. Evalyasyon rezilta tès yo montre ke epesè fim DLC ogmante ak ogmantasyon nan depozisyon presyon. Rezilta tès X-ray fotoelectron spectroscopy montre ke lè presyon depozisyon an ogmante soti nan 0.18Pa 1.50Pa, kontni an nan sp3 kabòn ibrid nan fim DLC diminye ak ogmantasyon nan depozisyon presyon. Rezilta yo nan nano indentation ak ellipsometry tès montre ke nano dite ak refraktif endèks nan DLC fim diminye ak ogmantasyon nan depozisyon presyon. Efè depozisyon presyon sou kwasans ak estrikti lyezon nan fim mens yo te analysé pa modèl piki fon. Rezilta ki anwo yo montre ke presyon depozisyon an gen yon gwo enfliyans sou epesè fim DLC, sp3 kontni kabòn ibrid, pwopriyete mekanik ak optik.

(dyaman - tankou kabòn DLC) fim mens se kle (sp3) ki gen dyaman estrikti nan metastab amorphe, amorphe materyèl kabòn, pèfòmans konplè a nan manbràn la se menm jan ak dyaman fim, tankou segondè dite, ba koyefisyan friksyon, segondè chalè konduktiviti ak ba dyelèktrik konstan, gwo defisi bande, transmèt enfrawouj, bon estabilite chimik ak biocompatibility ak sou sa, ak konpare ak dyaman fim depozisyon tanperati a ki ba, gwo pèfòmans pri, britalite nan sifas manbràn se ti, avantaj ki genyen nan preparasyon fasil, Se poutèt sa, li gen yon aplikasyon bon pwospè nan jaden yo nan machin, elektwonik, optik, medikaman ak korozyon reziste materyèl yo.

Depi Aisenberg ak Chabot premye an 1971 pa Ion metòd depozisyon nan tanperati chanm chanm (Ion gwo bout bwa depozisyon IBD) apre preparasyon an nan fim nan DLC, yo te devlope yon varyete metòd preparasyon nan fim DLC, tankou magnetron sputtering, Ion gwo bout bwa ede depozisyon, depozisyon ark vakyòm katodik, depozisyon lazè enpulsyonèl, metòd depozisyon vapè chimik frekans lumineux, metòd depozisyon chimik vapè sonor depozisyon metòd, metòd depozisyon chimik vapè ki asiste plasma, tankou depozisyon fizik vapè (PVD) ak depozisyon chimik vapè (CVD).

Magnétron sputtering se youn nan metòd yo pi souvan itilize yo prepare fim DLC, ak karakteristik remakab tankou inifòm kouch fim, bon dansite, bon pwosesis repetition, pousantaj depozisyon ki wo ak ba tanperati substra. Teknoloji a si enpulsyonèl ki pa ekilib magnetron sputtering devlope nan dènye ane yo, konbine avantaj ki genyen nan si enpulsyonèl bruit ak ki pa ekilib magnetron sputtering, te vin pwosesis la rekonèt pi pito pou preparasyon an nan yon varyete de fim mens fonksyonèl, ki gen ladan materyèl posibilite, e li te lajman itilize nan laboratwa a ak endistri. Anplis de avantaj ki genyen nan jeneral magnetron sputtering depozisyon, metòd sa a ka efektivman elimine fenomèn nan egzeyat ak ak anpwazònman sib, efektivman amelyore estrikti a, bon jan kalite ak pwopriyete nan fim nan, ak amelyore Adhesion la ant fim nan ak substra la.

DLC konbinezon fim nan fòm lan nan kosyon kovalan ant atòm yo kabòn, lyezon chimik yo se sitou sp2 ak sp3 kle ibrid kle ibrid, nivo yo de ki kantite yon enpak dirèk sou pèfòmans nan fim DLC: kontni an sp3 ibridasyon kle ki pi wo, plis fèmen nan nati a nan fim nan dyaman, karakterize pa dansite kouch manbràn, segondè dite, bon rezistans nan kowozyon chimik chimik, lajè nan defisi bann ak rezistivite segondè. Avèk diferan metòd depozisyon ak paramèt, kontni an nan sp3 kosyon ibrid nan fim nan prepare DLC se diferan, ak pèfòmans fim nan pral anpil diferan. Nan papye sa a, fim dyaman ki tankou yo te prepare pa enpulsyonèl si magnetron sputtering. Efè presyon depozisyon sou epesè fim, estrikti kosyon chimik, pwopriyete mekanik ak pwopriyete optik te etidye.

1. Eksperyans

Fim Diamond-tankou (DLC) yo te depoze sou glisad yo glas lè l sèvi avèk mwayen frekans enpulsyonèl ki pa ekilib teknoloji magnetron sputtering teknoloji, ak grafit (pite 99,99%) kòm materyèl la sib ak Agon (pite 99,99%) kòm gaz la sputtering. se mete nan chanm vid la, li se premye netwaye avèk asetòn, alkòl anidrid ak dlo dezyonize respektivman pa ultrason pou 15 min, ak Lè sa a, fin chèch nèt ak lanp enfrawouj epi yo mete yo nan chanm lan vakyòm.Molèkilè ponp te itilize pou fè ekstraksyon vakyòm. Apre degre nan vakyòm rive nan 5.0 10-4 Pa, Agon te sou fòm piki chanje degre la vakyòm 2.0 Pa, ak yon batman kè pisans ekipman pou pouvwa yo te itilize yo ajoute negatif patipri 700V sou substra a pou netwayaj sputtering pou 15min (rapò devwa nan 80% ) Pou retire plis enpurte ak molekil lwil oliv sou sifas substrate a, konsa anpil amelyore eta a koòdone.Nan pwosesis la depozisyon fim, distans la sib-baz te 90 mm, pouvwa a si ekipman pou pouvwa sputtering te 290 W, la. frekans te 40 kHz, ak sik devwa a te 80%, yo te batman kè a ekipman pou pouvwa fiks nan 100V, frekans lan te 40 kHz, sik la te travay 80%, tanperati a substra te tanperati chanm, ak depozisyon an presyon te 0.18 Pa. , 0.36 a, 0.72Pa, ak 1.50 Pa, respektivman.

Te Veeco Dektak enstriman 150 etap itilize mezire epesè nan fim nan prepare DLC. Sistèm analiz sifas kratos-xsam800 la itilize pou analiz de spèktroskopi foto-ray elektwonik (XPS) nan echantiyon yo, lè l sèvi avèk 13 kV 19 mA Al Ka X-ray (1486.6 eV) sous, ak degre nan vakyòm nan chanm nan analiz. pi wo pase 1 10-6 Pa. Tès nano-dureté te konplete sou enstriman MTS nano-indent (xp type). Pandan nan nano-indentation, 3 pwen nan chak echantiyon yo te pran pou fè tès, ak Lè sa a, valè a vle di nan nano-dite nan 3 pwen yo te pran kòm mwayèn nano-dite nan chak echantiyon. Konstans optik nan fim nan mens yo te mezire sou m-2000 di elipsometer spektroskopik la ki te pwodwi pa JAW ollam nan Etazini yo, ak seri a longèdonn nan 600-1700nm.

2. Konklizyon

Fim Diamond-tankou yo te prepare ak Agon kòm yon gaz oksilyè ak pa vle di nan entèmedyè frekans pulsasyon ki pa ekilib teknoloji magnetron sputtering. Enfliyans presyon depozisyon sou mikrostruktur ak pwopriyete mekanik fim DLC te etidye:

(1) epesè fim DLC ogmante ak ogmantasyon nan depozisyon presyon.

(2) XPS rezilta tès yo fè montre ke lè presyon an depozisyon ogmante soti nan 0.18 1.50Pa, kontni an nan sp3 kosyon ibrid nan fim DLC diminye ak ogmantasyon nan presyon depozisyon. Ka enfliyans nan presyon sedimantè sou kontni an nan sp3 kosyon ibrid nan fim DLC dwe eksplike pa "modèl piki fon".

(3) rezilta tès nano-indentation montre ke lè depozisyon an presyon ogmante soti nan 0.18Pa 1.50Pa, nano-dite a ak rekiperasyon elastik nan fim DLC ap diminye ak ogmantasyon nan depozisyon presyon.

(4) rezilta tès ellipsometry montre ke, nan longèdonn nan menm tès, endèks la refrenjan nan fim DLC diminye ak ogmantasyon nan presyon depozisyon, ki se ki gen rapò ak dansite fim nan ak sp3 kontni kosyon ibrid.

IKS PVD, mwayen frekans magnetron sputtering teknoloji, kontakte avèk nou kounye a, iks.pvd @ foxmai.com