空心阴极制备a-CNx:H薄膜的结构及力学性能研究

功能材料, 2007, 38(9): 1460-1463.

空心阴极制备a-CNx:H薄膜的结构及力学性能研究

倪静 ^1, , 陈志梅 ^2, , 吴卫东 ^3, , 杨向东 ^4, , 唐永建 ^5,

1.四川大学,原子分子物理研究所,四川,成都,610065;中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900

2.中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900

3.中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900

4.四川大学,原子分子物理研究所,四川,成都,610065

5.中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA804405)

关键词： a-CNx:H , 空心阴极 , 纳米压入 , 硬度 , 模量

Structure and mechanical properties of α-CNx:H films synthesized by hollow cathode

以CH4和N2为反应气体,采用空心阴极放电激发的等离子体增强化学气相沉积法在Si片上制备出了氢化非晶碳氮(a-CNx:H)薄膜.利用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面光洁度及表面形貌进行了测量和表征.利用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外吸收谱(FTIR)和纳米压入(nano-indentation)等测试手段分析了薄膜的成分、结构及力学性能.结果表明:薄膜的表面光滑、致密,表面光洁度＜1nm.薄膜的最大N含量达到了26.39%(原子分数),对应的N/C为0.41.XPS和FTIR分析表明:薄膜中的C、N原子是通过C-N、CN、C≡N结合的,同时存在一定量的-CHx和-NHx基团.另外,我们发现薄膜的硬度及弹性模量随N2/CH4比的增加而增加,并且主要受微观结构(C-N/C≡N比)的影响.

参考文献

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