تأثیر توان بسامد رادیویی در لایه‌نشانی کندوپاش دو کاتدی بر خواص نوری، ساختاری و الکتریکی لایه‌های نازک Cu-DLC

نویسندگان

1 گروه فیزیک پلاسما و ذرات بنیادی، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

2 گروه فیزیک پلاسما و ذرات بنیادی، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

doi
10.47176/ijpr.24.4.51891
چکیده

در این مطالعه، تأثیر غلظت ذرات مس بر ساختار، خواص الکتریکی و نوری لایه­های کربن شبه­الماسی مورد ارزیابی قرار گرفت. لایه‌ها با استفاده از روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم و بسامد رادیویی همزمان سنتز شده­اند و رابطۀ آنها با عناصر فعال شیمیایی تولید شده در پلاسما مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر توان منبع تغذیۀ بسامد رادیویی بر روند تغییرات ساختاری، الکتریکی و نوری لایه­ها مطالعه شد. طیف­سنجی رامان نشان می­دهد در ساختار پیوندی، مکان قلۀ G از 1584 تا 1590 (cm-1) و نسبت ID/IG از 85/0 تا 22/2 افزایش می­یابد که بیان کنندۀ کاهش ساختار شیمیایی SP3 نسبت به SP2 است. به منظور بررسی گونه­های فعال شیمیایی غالب در محیط پلاسما، طیف­سنجی نشری نوری (OES) انجام شد. با افزایش توان منبع تغذیۀ بسامد رادیویی شدت قله­های گونه­های فعال Cu در محیط پلاسمایی تا حدودی افزایش یافته و گونه­های فعال کربنی به طور نسبی ثابت بوده است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش توان منبع تغذیۀ بسامد رادیویی از10 تا W25 و ثابت نگه داشتن توان منبع تغذیۀ جریان مستقیم در توان W100، ضریب جذب نوری لایه­ها روند کاهشی داشته است. شکاف نوار انرژی لایه­ها که با استفاده از روش برون­یابی معادلۀ تائوک به دست آمده است با روندی کاهشی ازeV  53/1 به eV79/0 رسیده است. ضریب شکست لایه­ها با استفاده از روش بیضی­سنجی مورد تحلیل قرار گرفته است. مقاومت نمونه­ها با افزایش توان منبع تغذیۀ بسامد رادیویی، روند ثابت و یکسانی را طی نکرده و در ابتدا روندی کاهشی و سپس به دلیل تغییر در غلظت ذرات مس در نمونه­ها افزایش یافته است.