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ZnS、ZnSe和Ge是目前广泛用于8-11.5μm波段的红外窗口和头罩材料,但容易被腐蚀性气体和液体、高速飞行的雨滴、灰尘颗粒、冰雹等的损伤,因此在红外器件的表面覆盖一层硬度大、抗损伤能力强的保护膜,采用DLC膜作为保护膜,就可以同时获得良好的光学性能和抗砂耐蚀性。首先对类金刚石薄膜的研究背景、结构、制备方法、性能、应用、以及生长机理进行了综述;其次介绍溅射技术和薄膜的表征方法;最后采用中频非平衡磁控溅射技术制备含氢类金刚石薄膜(a-C:H),研究了制备中工艺参数如中频电流、基体温度、基体偏压、及进气比例(Ar/CH4)四个参数对类金刚石薄膜结构和性能的影响。采用奥林帕斯金相显微镜观察其光学放大形貌;原子力显微镜观察薄膜的微观表面形貌;激光拉曼光谱分析薄膜的成分组成;MTS纳米压痕仪测量薄膜的纳米硬度和弹性模量;FTIR分析薄膜的C-H基团。研究结果表明:(1)改变中频电流的大小,选择了150mA、200mA和250mA。得出膜的形貌、纳米硬度与中频电流的变化不是成简单的线性关系。中频电流为200mA时,制备的薄膜表面颗粒均匀,空洞较少,含氢量少,纳米硬度较高。(2)改变基体温度的高低,选择了45℃、80℃、120℃和150℃。温度为80℃时,制备的薄膜表面粗糙度低,sp3含量高,而在自然升温45℃左右纳米硬度最高。(3)改变基体偏压的高低,选择了0-400V范围变化。偏压为-100V时,制备的薄膜表面颗粒均匀,Raman谱的定性分析-100V时sp3含量可能较高。(4)改变进气比例。比较了它们的光学形貌、AFM、Raman、纳米硬度和FTIR,拉曼分析的结果和纳米硬度测量结果不一致,根据我们沉积薄膜的用途,在进气比例为3×10-3/3×10-3Torr的纳米硬度高,相对来说这种进气比例下制备的薄膜能抗砂尘冲刷。中频非平衡磁控反应溅射制备的含氢的类金刚石薄膜的sp3含量不够高,不能很好的抗击砂尘冲刷;耐腐蚀性测试性能良好。针对本课题的应用背景,还需考虑在试验设备条件允许下,进一步提高薄膜表面的致密性和纳米硬度。