辐照对碳氮薄膜结构和硬度的影响

【作者】 肖青平； 杨斌； 吴萍； 郝建钢；

【机构】 天津大学； 天津市技术物理研究所；

【摘要】 <正>非晶碳氮薄膜由于具有良好的物理性质而备受关注,在防护涂层、电子学器件以及生物医学等领域有着广阔的应用前景。辐照是常用的材料改性手段之一。本文通过双对向靶直流磁控溅射法制备了非晶碳氮薄膜,并对制备后的样品进行电子束辐照,研究了电子束辐照对薄膜结构和力学性质的影响。结构分析表明,经电子束辐照后,由于薄膜表面处发生氮化和氧化,各氮分压条件下制备的薄膜中氮含量均有不同程度的提高,最大值为25．4%。薄膜表面各元素的价键结构在辐照后有了较大改变。由于电子束对薄膜的电离和位移效应,薄膜内 sp~3C 键被破坏,形成未饱和的 sp~2C 悬键并形成 sp~2团簇,薄膜更加趋于石墨化。纳米刻痕测试表明,辐照后由于结构的变化使薄膜硬度有所下降。更多还原