射频输入功率对DLC∶F∶Si薄膜结构和附着特性的调制机理

来源期刊：材料科学与工程学报2017年第3期

论文作者：吴伟 朱志鹏 张剑东 闵嘉炜 江美福 钱侬

文章页码：363 - 751

关键词：DLC∶F∶Si薄膜;射频反应磁控溅射;附着力;共掺杂;

摘    要：以SiC陶瓷靶为靶材,Ar和CHF₃为源气体,采用反应磁控溅射法在双面抛光的316L不锈钢基片上制备出了系列Si和F共掺杂的DLC∶F∶Si薄膜。研究了射频输入功率对薄膜的附着力、硬度和表面接触角的影响。结果表明,选取适当的输入功率（180W左右）可以制备出附着力达11N的DLC∶F∶Si薄膜。通过拉曼和红外光谱分析以及样品粗糙度分析,作者提出了输入功率对DLC∶F∶Si薄膜结构和特性调制的机理,即输入功率直接影响SiC靶的溅射产额、空间Ar⁺的能量以及CHF₃的分解程度,继而影响空间Si、C、-CF、-CF₂,特别是F^*等基团的能量和浓度,调制薄膜中F含量以及Si-C键含量和C网络的关联度。Si-C、C=C键的增加有助于薄膜附着力的明显改善,F含量的减少则会导致薄膜的疏水性能有所下降。