【摘 要】
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该文利用射频溅射方法制备出了性能优良的无定形薄膜,并探讨了几种热处理工艺对其性能的改善;同时研究了与之相关的硅碳氮薄膜;在此基础上进一步研究了薄膜表面形貌的改善及
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该文利用射频溅射方法制备出了性能优良的无定形薄膜,并探讨了几种热处理工艺对其性能的改善;同时研究了与之相关的硅碳氮薄膜;在此基础上进一步研究了薄膜表面形貌的改善及其机理.首先,系统地研究了射频反应溅射工艺如溅射功率(溅射靶压)、溅射气压以及溅射气体内甲烷分压对无定形碳化硅薄膜的沉积、组成结构的影响.在此基础上通过优化工艺,成功地制备出在红外部分透明、在可见光部分低吸收、在紫外部分高反射、并具有极高力学性能的致密碳化硅薄膜.a-SiC:H薄膜在350℃脱Si-H和600℃脱C-H,并在1080℃晶化,脱氢有利于促进额外的Si-C键形成,但过快容易导致薄膜剥落.a-SiC在1150℃存在一晶化温度.高温退火导致组成结构的变化,TEM观察到碳迁移并在界面处形成碳超晶格.在1150℃退火后,薄膜密度明显啬,显微硬度从室温下的9.4 GPa增加到28.2 GPa,薄膜光学性能也有改善.采用两种方法合成硅碳氮薄膜,首次报道了硅碳氮薄膜的沉积速率随溅射功率的升高存在一极值,并合理地解释了这一现象.最后,研究了薄膜表面形貌的改进方法及其机理.
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