Влияние условий осаждения на свойства a-C:H:SiOx пленок

Abstract

Объектом исследования являются алмазоподобные углеродные покрытия, полученные методом плазмохимического осаждения в смеси Ar/N2 и паров полифенилметилсилосана. Целью работы является комплексное исследование свойств a-C:H:SiOx пленок, формируемых методом плазмохимического осаждения в смеси Ar/N2 и полифенилметилсилосана с приложением к подложке импульсного биполярного напряжения смещения. В результате исследования были получены кремний-углеродные пленки с краевым углом смачивания с водой до 94о. Установлено, что с увеличением расхода азота N2 происходит снижение механических характеристик получаемых пленок (твердость с 16,3 ГПа до 12,5 ГПа; сопротивление пластической деформации с 196 МПа до 110 МПа).

This work is devoted to an integrated study of the a–C:H:SiOx films properties formed by plasma chemical deposition in Ar/N2 and polyphenyl methylsiloxane (PPMS) mixture with pulsed bipolar bias voltage applied to the substrate. In the paper a-C:H:SiOx films with a hardness up to 13 GPa, an elastic modulus not above 113 GPa and a wetting contact angle with water of 80-95 ° were obtained. The results of Raman and FTIR spectroscopy explained the behavior of the obtained mechanical properties due to the change in the ratio of sp2 and sp3 hybridized carbon atoms in the film. Atomic force microscopy made it possible to study the surface morphology of the obtained a-C:H:SiOx films.