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    氮氣對類鉆碳膜的影響

    發布時間:2022-1-4 9:49:44      點擊次數:1438

    氮氣,常況下是一種無色無味無嗅的氣體,且通常無毒。高純氮氣用途很多,可用作化肥、氨、硝酸等化合物的制造,惰性保護介質,速凍食品、低溫粉碎等的制冷劑、冷卻劑,電子工業中的外延等。但是大家知道氮氣對硅基材上沉積類鉆碳膜的形態和性質的影響么?

    常規狀態下以乙炔做為反應氣體,使用射頻電漿輔助化學氣相沉積法在硅基材上沉積類鉆碳膜,不同乙炔/氮氣比之沉積、不同電漿后處理氣氛與時間,及不同氮氣電漿后處理壓力對碳膜形態與性質所造成的影響也不同。量測部分以原子力顯微鏡觀察各條件下碳膜之表面形貌及粗糙度,拉曼光譜儀分析碳膜結構,表面輪廓儀量測膜厚,奈米壓痕儀量測碳膜之硬度及楊氏模數及麥克森干涉儀量測碳膜之殘留應力。

    結果實驗人員發現隨著氮氣/乙炔流量比的提升,所沉積出的碳膜表面粗糙度略為下降,碳膜中的sp2比例上升,并且沉積速率急遽下降。而在相同電漿后處理條件下 的結果發現,隨氫氣電漿后處理時間增加碳膜粗糙度下降,然而氮氣電漿后處理時間的增加卻會使表面粗糙度明顯提升;膜厚分析結果發現,膜厚皆隨著氫氣及氮氣 電漿后處理時間的增加而下降。在不同壓力下對碳膜進行氮氣電漿后處理的實驗中發現,于0.9torr的較高壓力下對碳膜后處理,會造成表面粗糙度較原始試 片粗糙度上升許多,硬度呈現些微下降;然而在較低壓力的0.15torr時,能有*降低粗糙度,然而其硬度降低的幅度較大。


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