含類富勒烯氫化碳膜的制備及其特性研究.pdf

1、采用直流脈沖等離子體CVD技術(shù)成功制備了含fullerene-like微結(jié)構(gòu)的氫化碳膜，通過優(yōu)化制備工藝條件實現(xiàn)了對fullerene-like微結(jié)構(gòu)的調(diào)控，提出了fullerene-like微結(jié)構(gòu)形成機理，并且研究了限制其應(yīng)用的應(yīng)力問題。 研究內(nèi)容主要包括： 1.用直流脈沖等離子體化學氣相沉積方式成功制備了含fullerene-like微結(jié)構(gòu)的氫化碳膜，發(fā)現(xiàn)薄膜有優(yōu)越的力學和彈性恢復特性。 2.通過優(yōu)化制備工藝

2、條件，對薄膜中fullerene-like卷曲結(jié)構(gòu)的含量進行調(diào)控：(a)通過真空退火有效改善了薄膜中fullerene-like卷曲結(jié)構(gòu)含量，使力學、彈性恢復性能得到了改善；(b)通過改善生長時間獲得了類Fullerene卷曲結(jié)構(gòu)含量與力學、彈性恢復性能的對應(yīng)關(guān)系；(c)通過改善生長過程中H2的流量，發(fā)現(xiàn)制備的薄膜中應(yīng)力越小，氫含量越少，薄膜的力學性能和彈性恢復性能越好，分析認為是由于fullerene-like納米結(jié)構(gòu)的形成使薄膜性能

3、得到改善。 3.制備了膜厚達2μm的含fullerene-like微結(jié)構(gòu)的碳膜，薄膜中應(yīng)力小于1Gpa；提出了新的應(yīng)力釋放模型，認為用直流脈沖等離子體CVD沉積的薄膜中高含量的5元、7元碳環(huán)導致了薄膜中高含量的石墨卷曲結(jié)構(gòu)，降低了薄膜中的應(yīng)力；制備了有不同應(yīng)力釋放花紋的碳膜，系統(tǒng)研究了花紋與薄膜結(jié)構(gòu)間的關(guān)系；通過在制備過程中引入Ar有效降低了膜中應(yīng)力，制備出應(yīng)力基本完全釋放而力學性能沒有損失的氫化碳氮膜。 4.研究了成膜