FCVA法制备的超薄类金刚石薄膜的结构分析

用真空阴极过滤电弧(Filtered Cathode Vacuum Arc,FCVA)法制备厚度分别为50 nm,30 nm,10 nm,5 nm,2 nm的类金刚石(DLC)薄膜,利用拉曼光谱和电子能量损失谱研究了薄膜的结构,分析了硬度和内应力的变化趋势。结果表明,随着薄膜厚度的减小,可见光拉曼光谱高斯分解的G峰位置向低波数方向移动,D峰和G峰强度之比Id/Ig不断增大,G峰面积与D峰面积之比Ag/Ad减小;说明随着薄膜厚度的减小,DLC薄膜中的sp3键含量减少,有序化的sp2团簇增加。电子能量损失谱的结果也表明薄膜厚度的减小会引起薄膜中sp3键含量的减少。当薄膜的厚度由50 nm变为30 nm时,薄膜硬度由53.85 GPa减小为39.64 GPa,内应力由4.63 GPa降低为3.47 GPa,随着厚度降低,薄膜的硬度和内应力呈下降趋势。     

激光热处理对类金刚石薄膜结构的影响

用真空阴极过滤电弧法沉积了厚度为2 nm的类金刚石(DLC)薄膜,研究了激光加热退火时薄膜结构和表面粗糙度的变化,分析了激光加热功率对薄膜结构的影响。结果表明,当激光功率小于200 mW时,DLC薄膜的结构基本保持不变;激光功率增大到300 mW,薄膜中少量的sp3键转变为sp2键,但薄膜的表面形貌基本保持不变。随着激光功率增大到400mW,薄膜中sp3键向sp2键的转变量增大;当激光功率达到500 mW时,薄膜中大量的sp3键转变为sp2键,sp2六原子环含量迅速增大,薄膜表面粗糙度开始明显增大,出现凹凸不平的表面形貌。     

不同工艺制备的ta-C和ta-C:N薄膜表面粗糙度研究

采用FCVA工艺成功制备了ta-C薄膜,采用ECR-CVD工艺对部分ta-C薄膜试样进行氮等离子体处理,制备了ta-C:N薄膜.对两种薄膜的表面粗糙度与元素含量、沉积工艺参数之间的关系进行了研究.通过AFM对薄膜表面粗糙度进行了分析,通过XPS对薄膜的元素含量进行了分析.试验结果显示,沉积条件对薄膜厚度和元素含量具有明显的影响.对ta-C薄膜进行氮等离子体处理后,其表面粗糙度有一个明显的起伏变化.研究结果表明,氮能改变DLC薄膜表面的粗糙度.元素含量也随着薄膜的厚度变化而变化.     

纳米TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究

本通过Sol-Gel工艺的载玻片表面、多孔陶瓷表面及玻璃纤维表面制得了均匀透明的纳米TiO2复合薄膜，以甲基橙为研究对象，紫外灯为光源，研究了甲基橙初始浓度、光照时间、催化剂载体比表面、初始溶液的pH值对甲基橙降解率的影响，并比较了半导体耦合薄膜的光催化降解能力。研究结果表明：SnO2-TiO2复合膜相对于其它耦合膜及金属（La)掺杂膜有较高的降解率。