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氢化非晶碳(CH)薄膜具有良好的力学、电学和光学性能,在保护涂层,生物医学和光学材料等领域有着广泛的应用,美国已经将非晶碳薄膜材料作为国家21世纪的战略材料之一。本文介绍了非晶碳(CH)薄膜的研究发展,对其结构和性能作了详细的总结和分析。
本研究中,紧密结合工程应用实际,在研究影响普通非晶CH薄膜性质的基础上,采用PLD漂浮法在最优参数下,成功制备了不同厚度(100~300nm),满足一定力学强度,无明显宏观缺陷的自支撑非晶CH薄膜。此项研究在国内属于领先水平,期待自支撑非晶CH薄膜在高能量密度物理中得以应用,同时为制备自支撑非晶CH薄膜工艺技术提供一定的参考价值。
另外,论文中介绍了自行研制的两套低压等离子体化学气相沉积设备的原理和发生装置,包括气路管道、衬底台、真空室密封性的设计等。并采用电感耦合低压等离子体增强化学气相沉积(LPPCVD)方法制备CH薄膜,研究了射频功率对薄膜的表面结构和性能的影响。利用AFM分析了薄膜的表面形貌,Raman光谱表明薄膜具有类金刚石结构,紫外-可见透射光谱结果表明,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在紫外波段范围内具有强吸收特性。
由于氢化非晶碳薄膜的优异特性,我们相信在各国科研工作者的努力下,非晶CH薄膜在未来的不久能够实现大规模的工业应用。