紫外光辐照下钛硅共掺杂类金刚石薄膜微结构的演化

姜金龙^1,2，王琼¹，黄浩¹，张霞¹，王玉宝¹，耿庆芬²

1. 兰州理工大学应用物理系2. 中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室

摘 要：采用中频磁控溅射Ti80Si20合金靶在单晶硅表面制备了钛硅共掺杂的类金刚石薄膜。利用紫外–可见光多波长Raman光谱表征薄膜微结构,并结合FTIR光谱研究了紫外光辐照对类金刚石薄膜微结构的影响,进一步讨论了紫外光辐照下薄膜微结构的演化机理。结果表明:非晶结构的类金刚石薄膜出现反式聚乙炔和聚对苯乙炔类聚合物结构以及sp杂化的线型卡宾碳结构。紫外光辐照诱导薄膜微结构驰豫和重构,薄膜Si–O和C–O键含量增加,C=C和C–H键含量减少;同时薄膜sp2团簇尺寸减小而无序度增大。

关键词：类金刚石薄膜;紫外光辐照;拉曼光谱;红外光谱;结构演化;