Край оптического поглощения аморфного гидрогенизированного углерода

• Автор: Толмачев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1.1. Методы получения и структура аморфного углерода
§1.2. Роль ВОДОРОДА В АМОРФНОМ УГЛЕРОДЕ
§1.3. Модели описания формы края оптического поглощения в
АМОРФНОМ УГЛЕРОДЕ
§ 1.4. Оптические свойства аморфного углерода
§1.5. Влияние легирования на свойства аморфного углерода
§ 1.6. Влияние внешнего воздействия на оптические свойства
АМОРФНОГО УГЛЕРОДА
§1.7. Постановка задачи
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
§2.1. Методики приготовления образцов
§ 2.2. Исследование структуры методом просвечивающей
электронной микроскопии
§2.3. Метод восстановления оптических констант по
спектрофотометрическим данным
§ 2.3. Методика исследования влияния термического и ультрафиолетового воздействия на оптические свойства АМОРФНОГО УГЛЕРОДА
ГЛАВА 3. ПЛЕНКИ АМОРФНОГО УГЛЕРОДА, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ГРАФИТА

§3.1. Оптические свойства аморфного углерода, полученного
МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ГРАФИТА
§3.2. МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АМОРФНОГО УГЛЕРОДА
§ 3.3. Медные нанокластеры в аморфном углероде, легированном
МЕДЬЮ
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО И ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КРАЙ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ АМОРФНОГО УГЛЕРОДА
§4.1. Исследование влияния ультрафиолетового воздействия на
КРАЙ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ
§ 4.2. Влияние термического воздействия на край оптического поглощения аморфного углерода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Аморфный гидрогенизированный углерод (а-С:Н) впервые был синтезирован в начале 70-х годов и с тех пор интерес к нему непрерывно возрастает, что обусловлено уникальными свойствами этого материла. Эти свойства включают чрезвычайную твердость, химическую инертность, высокое электрическое сопротивление, оптическую прозрачность и высокую теплопроводность, что делает этот материал привлекательным с точки зрения многочисленных технических приложений. Структура и, следовательно, свойства пленок аморфного углерода зависят от технологических режимов синтеза материала и условий последующего контролируемого термического и радиационного воздействия. Введение в аморфный углерод легирующих карбидонеобразующих добавок существенно расширяет возможности управления его свойствами. В результате легирования материала медью в аморфной матрице формируются объекты нанометровых размеров, Свойства которых влияют на физические характеристики получаемого материала в целом. Оптическая диагностика структуры таких материалов представляет интерес благодаря своей простоте и информативности, что актуально как с фундаментальной точки зрения, так и при решении задач синтеза материалов с заранее заданными свойствами.
В связи с вышесказанным является перспективным исследование края оптического поглощения пленок аморфного углерода, позволяющее выявлять связь микроструктуры материала с особенностями на оптических спектрах и исследовать влияние на микроструктуру материала технологических режимов и условий температурного и радиационного воздействия.

При напылении аморфного углерода и аморфного гидрогенизированного углерода, легированных медью, использовался способ сораспыления медной и графитовой мишеней. Медь вводилась при распылении графитово-медной мишени, представляющей собой графитовый кольцеобразный катод с равномерно распределенными по его поверхности медными пластинками. Процентное содержание меди, введенной в пленки а-С.Н(Си), как показали калибровочные измерения методом вторичной ионной масс-спектроскопии, с точностью до 2% соответствует соотношению площадей графитовой и медной компонент мишени (Табл. 1). Содержание посторонних примесей представлено в Табл. 1. Первоначальная температура подложки в процессе распыления близка к 200 °С. Средняя мощность магнетрона варьировалась в пределах 0.35-0.45 кВт. Давление рабочей смеси в реакторе регулировалось в пределах 1-10 мТорр. Были выращены пленки с толщинами 0.1 -1.5 мкм.