Išlydžio galios ir Ar/C2H2 dujų santykio įtaka amorfinių anglies dangų struktūrai

Anotacija

Nagrinėjama amorfnių hidrogenizuotų anglies dangų (a-C:H) sintezė ant plieno padėklų, panaudojant atmosferos slėgio elektrolankinį nusodinimą iš argonoacetileno dujų mišinio plazmos. Imta trys Ar/C₂H₂ dujų santykiai (100, 150 ir 200) ir dvi plazmos generatoriaus galios vertės 600 ir 870 W. Dangos tirtos skenuojančiuoju elektroniniu mikroskopu, Ramano (RS) ir infraraudonųjų spindulių (IR) spektroskopijos metodais.
Nustatyta, kad didinant plazmos generatoriaus galią ir mažinant Ar/C₂H₂ santykį dangų augimo greitis sparčiai didėja (nuo 20 iki 425 nm/s), tačiau augant nusodinimo greičiui formuojasi koloninės struktūros ir netolygaus mikroreljefo dangos. Matavimai parodė, kad keičiant išlydžio parametrus ir nešančiujų bei darbinių dujų santykį, plazmos srauto temperatūra kinta 570–690 ^∘C ruože. Taigi, keičiant darbines sąlygas keičiasi acetileno disociacijos ir sintezės procesai, padėklą pasiekia nevienodi kiekiai skirtingos prigimties ir energijos radikalų. RS ir IR tyrimai parodė, kad naudotame išlydžio galių ir dujų santykių ruože gautos a-C:H dangos nebuvo vienalytės: jose yra deimanto tipo (sp³) anglies, grafito tipo (sp²) anglies ir stiklo anglies fazės. Argonoacetileno santykio didėjimas lemia sp²sp³ ryšių kitimą dangoje, bet skirtingoms plazmos generatoriaus galioms tai vyksta nevienodai, pavyzdžiui, esant 600 W galiai, sp³ ryšių koncentracija mažėja didinant Ar/C₂H₂ santykį, tuo tarpu esant 870 W sp³ ryšių kiekis išauga mažinant acetileno kiekį plazmoje.