金剛石、類(lèi)金剛石薄膜(mó)技術,是指利(lì)用各種光學薄膜製作技術製作接近天(tiān)然金剛(gāng)石和人造單晶金剛石,有些範圍光(guāng)的吸收率低到 1%;具有很高的硬度、良好的導熱性、耐腐蝕性以及化學穩定性高--1000C(攝氏度)以上仍保持其化學穩定性等特性。類金剛石(shí)碳(DLC)塗層的主要成分為(wéi)碳是一種兼有高(gāo)硬度(dù)和(hé)優異摩擦性能的非晶體硬質薄膜,一(yī)種非(fēi)晶亞穩態結(jié)構,DLC膜的成份主要(yào)指sp3鍵和sp~2鍵,還可能含有一些雜質相如C-H等
一(yī)、DLC薄膜(mó)性能
1、機械性能:高硬(yìng)度和高彈(dàn)性模量、優異的耐磨性、低摩擦係
2、DLC膜中氫的含量超過(guò)40%門限時(shí)能獲得很低的摩擦係數,但過多的氫存在將降低膜與基(jī)體的結合力和表麵硬度,使內應力增大。
3、電(diàn)學(xué)性能:表麵電阻高化學惰性大光學性能:DLC膜在可見光區通常是吸收的,在(zài)紅(hóng)外區具(jù)有很高的透過率(lǜ)
4、穩定性;亞穩(wěn)態的材料,熱穩定性很差, 400攝(shè)氏度
二、DLC薄膜(mó)應用
1、機械應用
用於防止金屬化學腐蝕和劃傷方麵,磁介質保護膜(mó)
2、電子領域的應用
ULSI芯片的製造:光刻電路(lù)板的掩膜ULSI的BEOL(線後端)互聯結構的低K值的材料碳膜和DLC膜交替出現的多層結構(gòu)構造(zào)共振隧道效應的多量子阱結構DLC可(kě)作(zuò)為平麵板場發射顯示FED的電子發射(shè)器
3.光學領域的應用
用在鍺光學鏡片上和矽太陽能電池上作為減反射(shè)膜塑料和聚碳(tàn)酸脂等低熔點材料組成的光學透鏡表麵抗磨損保護層DLC膜為性(xìng)能極佳的發光材料(liào)之一: 光學隙帶範圍寬,室溫下(xià)光(guāng)致發光和電致發光率(lǜ)都很高
4.醫學領(lǐng)域的應用
在人工心髒瓣膜的不(bú)鏽鋼或欽合金表麵沉積DLC膜(mó)能同時滿足機械性能、耐腐蝕性能和生物相溶性要求,人工關節承受麵的抗(kàng)磨層
三、DLC薄(báo)膜製備方法
物理氣相(xiàng)沉積
1、離子束沉積(IBD):采用等離子(zǐ)體濺射石墨靶形成大量的碳離(lí)子並(bìng)通過電磁場加速使碳離子沉(chén)積於基體表(biǎo)麵形成DLC膜
2、濺射沉積 特點(diǎn):沉積的離子能量範圍寬,主要分為: 直流(liú)濺射、射頻濺射、磁控濺射
3、磁過濾(lǜ)陰極弧沉積
4、脈衝激光沉積(PLD):
多(duō)功能的工藝方法(fǎ),可以用來沉積從高溫超導體到(dào)硬質塗層等多種不同性質的(de)材料。
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