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氟化类金刚石薄膜疏水性能研究

作　者: 朱丽
导　师: 宁兆元；江美福
学　校: 苏州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 磁控溅射 F-DLC薄膜 射频功率 流量比 疏水性
分类号: O484.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


以高纯石墨作靶、氩气(Ar)和三氟甲烷(CHF3)为源气体,用反应磁控溅射法在不同射频输入功率、流量比条件下制备了氟化类金刚石(F-DLC)薄膜,并对F-DLC薄膜疏水性能进行了研究。双蒸水液滴与膜表面接触角的测试结果表明,所制备F-DLC薄膜表面的最大水接触角可达1150左右。通过原子力显微镜获得的薄膜表面AFM图谱、拉曼光谱以及傅里叶变换红外光谱探讨了影响薄膜疏水性能的因素。结果表明,薄膜的疏水性与薄膜的表面粗糙度和键结构直接相关,表面粗糙度越大,疏水性越好,但不同工艺条件下薄膜的疏水性和sp3/sp2的比值并未呈单调增加或减小的对应关系。射频输入功率、源气体流量比影响着薄膜的沉积速率,与薄膜表面粗糙度、薄膜中芳香环单核的比例以及薄膜表面的键结构(F的接入方式)直接相关。红外图谱显示,CF2对称伸缩振动与CF2反对称伸缩振动模式的强度随功率、流量比变化的趋势相反,在两者比例接近相等时薄膜的疏水性最佳。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 前言  7-14
  1.1 DLC 薄膜概述  7-8
  1.2 DLC 薄膜的结构  8-10
  1.3 F-DLC 薄膜  10
  1.4 F-DLC 薄膜的结构  10
  1.5 F-DLC 薄膜的制备  10-11
  1.6 氟对DLC 薄膜性能的影响  11-12
  1.7 本研究小组的研究基础  12
  1.8 本论文的主要研究内容  12-14
第二章 F-DLC 薄膜的制备  14-19
  2.1 射频反应磁控溅射技术  14-18
    2.1.1 溅射技术(sputtering)  14-15
    2.1.2 射频溅射技术(RF magnetron sputtering)  15
    2.1.3 射频磁控溅射技术(RF magnetron sputtering)  15-16
    2.1.4 射频反应磁控溅射技术(RF reactive magnetron sputtering)  16-17
    2.1.5 射频反应磁控溅射装置  17-18
  2.2 基片及其预处理  18-19
第三章 F-DLC 薄膜的结构及性能表征  19-29
  3.1 F-DLC 薄膜厚度的测量  19
  3.2 F-DLC 薄膜表面形貌的原子力显微镜表征  19-20
  3.3 F-DLC 薄膜的拉曼光谱表征（RAMAN SPECTROSCOPY）  20-23
  3.4 F-DLC 薄膜的傅立叶红外吸收光谱表征（FTIR SPECTROSCOPY）  23-26
  3.5 F-DLC 薄膜的疏水性能表征  26-29
第四章 F-DLC 薄膜疏水性能研究  29-49
  4.1 F-DLC 薄膜的疏水性能研究  29-32
    4.1.1 不同射频功率下F-DLC 薄膜的疏水性能  29-30
    4.1.2 不同流量比下F-DLC 薄膜的疏水性能  30-32
  4.2 F-DLC 薄膜的沉积速率  32-34
  4.3 F-DLC 薄膜的AFM 图谱研究  34-39
  4.4 F-DLC 薄膜的拉曼图谱研究  39-43
  4.5 F-DLC 薄膜的红外吸收图谱研究  43-49
第五章 结论  49-50
参考文献  50-53
攻读学位期间公开发表论文  53-54
致谢  54-55
详细摘要  55-57

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜中的力学效应
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