类金刚石薄膜是以sp3和sp2键的形式组合而成的亚稳定材料,具有钻石和石墨的优良特性,硬度高。电阻率高。良好的光学性能和良好的摩擦学特性。那类金刚石薄膜的制备方法都有哪些呢?
一、类金刚石薄膜的物理气相沉积法。
离子束沉积法,刚开始用于制备类金刚石涂层的方法是离子束沉积法。该方法采用各种离子源形成高密度碳原子或离子,通过引出和加速电极将具有一定能量的碳离子束引入沉积室,在基体表面形成类金刚石涂层。
另一种离子束增强沉积法是离子束沉积法的改进。该方法法在碳原子(或离子)在基体表面成膜的同时,用另一种离子束轰击生长中的DLC薄膜,该方法得到的金刚石涂层在综合性能方面大幅度提高。
溅射沉积法,溅射沉积不同于离子束沉积。溅射沉积类金刚石薄膜不需要复杂的离子源。由射频振荡或磁场激发的氩离子轰击固体石墨靶,形成的溅射碳原子(或离子)沉积在基体表面的金刚石涂层。该方法的特点是沉积的离子能量范围广。根据溅射偏压的种类,可以分为DC溅射、低频溅射、高频溅射、射频溅射等。
脉冲激光沉积法,脉冲激光束通过聚焦镜头和应时窗口引入沉积腔,投射到旋转的石墨靶上,在高能密度的激光作用下形成激光等离子体放电,产生的碳离子能量高,在基体上形成扩展键的四配位结构,沉积成金刚石涂层。该方法具有沉积率高、表面光滑、硬度高、sp3键含量高的无氢DLC膜和非晶金刚石膜的优点。但是,该方法还存在涂层沉积过程能耗高、涂层沉积面积小的缺点。
二、类金刚石涂层的化学气相沉积法。
直流辉光放电化学气相沉积,利用高压DC负偏压对低压碳氢气体进行辉光放电,产生等离子体,在电场作用下沉积在基体上形成DLC膜,设备简单,成本低,操作方便,电极污染,可应用范围广等。
射频化学气相沉积,利用射频辉光放电产生等离子体,其中包括感应耦合和平行板电容耦合两种形式。由感应耦合制成的薄膜沉积率较低。通过射频辉光放电将碳氢气体分解,在负偏压作用下沉积在基体上形成DLC薄膜,其特点是低压产生的薄膜厚度均匀,沉积速度高,稳定性好,可调性和重复性好。
那么今天的讲解就先到这里了,以上就是今天的全部内容,相信大家对类金刚石薄膜的物理与化学的制备方法也有了一定的认识。非常感谢您的耐心阅读。如还想了解更多关于类金刚石薄膜的相关问题,您可以拨打右上角的服务热线,与我们咨询。