بررسی نقش انرژی پرتو یون بر ماهیت لایه نازک کربن آمورف (Sp2/Sp3) توسط فرایند لایه نشانی پرتو یونی
نویسندگان
1
2
3
4 دانشگاه مازندران
5 دانشگاه شیراز
doi
چکیده
انرژی یون کربن یک فاکتور کلیدی در تعیین مقدار پیوندهای sp 3 در ساختار لایه کربن آمورف و ماهیت شبه الماسه است. در این پژوهش، تحولات ساختاری پوشش کربن شبه الماس بر اساس مکانیزم تشکیل پیوند sp 3 متاثر از انرژی پرتو یون توسط فرایند لایه نشانی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، جهت لایه نشانی پوشش ها، پارامتر انرژی پرتو یون در مقادیر 200، 300 و eV 400 در نظر گرفته شد. سپس جهت ارزیابی ساختار و ترکیب شیمیایی پوشش های ایجاد شده، از آنالیزهای طیف سنجی رامان و فوتوالکترون پرتو ایکس ( XPS ) استفاده شد. همچنین جهت تاثیر انرژی پرتو یون بر زبری سطح و ضخامت پوشش های اعمالی، از میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM ) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی ( FESEM ) استفاده گردید. سختی و مدول الاستیک توسط آزمون نانوسختی سنجی اندازه گیری شد. مطابق نتایج آنالیز رامان، کم ترین مقدار نسبت I D /I G در انرژی پرتو یون eV 300 بدست آمد که برابر با 0/66 بود. نتایج حاصل از آنالیز XPS گویای کم ترین مقدار پیوندهای sp 2 در لایه کربن شبه الماس در انرژی پرتو یونی eV 300 بود. همچنین نتایج آنالیز AFM ، نشان داد که در انرژی پرتو یون eV 300، زبری سطح پوشش کربن شبه الماس، کم ترین مقدار را دارا است. با توجه به بیش ترین مقدار پیوندهای sp 3 در انرژی پرتو یونی eV 300، پوشش کربن شبه الماس دارای بیش ترین سختی و برابر با GPa 10/6 بود.