Влияние отжига в вакууме на оптические характеристики наноразменых углеродных покрытий в ИК-диапазоне
Ключевые слова:
углеродные наноразмерные покрытия, импульсный вакуумно-дуговой метод, отжиг, коэффициент пропусканияАннотация
В последнее время в области оптического приборостроения увеличивается спрос на покрытия на основе углерода. Эти покрытия бладают высокой твердостью, химической стойкостью и высоким коэффициентом пропускания. Приведены результаты исследования влияния отжига в вакууме при температуре 200 - 600 ºС на коэффициент пропускания в ИК-диапазоне длин волн углеродных и углеродных азотсодержащих покрытий. Покрытия углерода (С) и углерода с добавлением азота (C : N ) толщиной 100 нм получены на подложках полированного монокристаллического кремния КЭФ 4,5 с ориентацией (100) с размерами 30×30 мм с помощью импульсного источника углеродной плазмы. Оптические характеристики полученных покрытий исследовали методом ИК-спектроскопии. Проведено сравнение коэффициента пропускания образцов с чистым углеродным покрытием и углеродным покрытием легированным азотом до и после отжига. Установлено, что для чистых и легированных образцов значительные изменения в коэффициенте пропускания происходят после термической обработки в вакууме при 6000С. Наибольшая зависимость коэффициента пропускания от температуры отжига наблюдаются для образцов с углеродным азотсодержащим покрытием в диапазоне 17–25 мкм. Добавление азота в углеродное наноразмерное покрытие и последующий отжиг при определенной температуре могут быть использованы для управления спектральными характеристиками углеродных покрытий.
Библиографические ссылки
2 Varnin V.P., Deryagin B.V., Fedoseyev D.V., Spitsyn B.V. Growth of polycrystalline diamond films from the gas phase // ZHETF. – 1975. – T. 69. – V. 4 (10). – S. 1250.
3 McKenzie D.R. et al. Properties of tetrahedral amorphous carbon prepared by vacuum arc deposition // Diamond and Related Materials. – 1991. – Vol. 1. – P. 51-59.
4 Grill A. Electrical and optical properties of diamond-like carbon // Thing Solid Films. – 1999 – Vol. 355-356. – P. 189 – 1933.
5 Wei Q. et al Atomic structure, electrical properties, and IR range optical properties of DLC films containing foreign atom prepared by PLD // J. Mater. Res., – 2000. – Vol. 15. – No. 3
6 Friedmann T.A., Sullivan J.P., Knapp J.A., Tallant D.R., Follstaedt D.M., Medlin D.L., Mirkarimi P.B. Thick stress-free amorphous-tetrahedral carbon films with hardness near that of diamond // Appl. Phys. Lett. -1997. – V. 71. – P.3820 – 3822.
7 Maslov A.I., Dmitriyev G.K., Chistyakov YU.D. Impul’snyy istochnik uglerodnoy plazmy dlya tekhnologicheskikh tseley // Pribory i tekhnika eksperimenta. – 1985. – №3. – S. 146-149.
8 Kalish R., Lifshitz Y., Nugent K. and Prawer S. Thermal stability and relaxation in diamond-like-carbon. A Raman study of films with different sp3 fractions (ta-C to a-C) // Applied Physics Letters. – 1999. – V.74. – N.20. – P. 2936-2938.
9 Kolpakov A.YA., Poplavskiy A.I., Suzhdanskaya I.V., Galkina M.Ye. Vliyaniye ionnogo oblucheniya i uglerodnogo pokrytiya tolshchinoy do 100 nm na mikrotverdost’ i treshchinostoykost’ kremniya // Uprochnyayushchiye tekhnologii i pokrytiya. – 2008. – №3. – S.29-32.
