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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第30卷    第5期    总第129期    1999年10月

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文章编号:(1999)05-522-4
CNx薄膜的制备及电子结构
杨兵初1;黄培云2;陈振华2

(1. 中南工业大学应用物理与热能工程系 长沙;410083;
2.中南工业大学非平衡材料科学研究所 长沙;410083
)

摘 要: 采用反应溅射方法制备了氮化碳薄膜, 研究了反应气体压力、溅射功率对薄膜形成的影响,并用X射线电子能谱(XPS) 和富里叶变换红外光谱(FTIR)对样品的电子结构进行了分析.结果表明:反应气体N 的压力太高或太低、溅射功率太大或太小,均不利于氮化碳膜的形成;在N 压力为8Pa、溅射功率为200 W 时,薄膜的氮原子数分数得到最大值41% ;XPS和FTIR分析结果揭示了膜中没有自由的N原子,所有的N原子均与C原子作用形成化学键,而且C N 单键、C N 双键、C N 三键共存.膜中C H 和N H 振动模式的存在,说明沉积在Si 衬底上的氮化碳薄膜有较强的从空气中吸收氢的能力. 

 

关键字: 薄膜;射频溅射;电子结构;超硬材料

THE PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CN x THIN FILMS
Yang Binchu1 Huang Peiyun2 Chen Zhenhua2

1.Department of Applied Physics and Heat Energy Engineering, Central South University of Technology, Changsha, 410083, China;
2.Institute of Nonequilibrium Material Science and Engineering, Central South University of Technology, Changsha, 410083, China

Abstract:Carbon nitride thin films have been deposited by radio frequency sputtering at different reactive gas pressure and sputtering power. The electron structure of the carbon nitride thin films has been characterized with X ray photo electron energy spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy. It is showed that too high or too low nitrogen pressure and sputtering power are unfavorable to form carbon nitride thin film. N atom concentration in the thin films arrived at maximum 0.41 when nitrogen pressure is 8 Pa and sputtering power is 200 W. There is not any free N atom, for all N atoms interact with C atom and CN, CN and CN are formed. The existence of CH and NH vibration mode shows that the thin films deposited on Si substrate have a strong ability to suck up hydrogen from atmosphere. 

 

Key words: thin film; radio frequency sputtering; electron structure; ultrahard material

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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