非晶金刚石薄膜的X射线反射研究

利用过滤阴极真空电弧系统制备了不同衬底偏压下非晶金刚石薄膜,分别采用X射线反射法测定了相应的非晶金刚石膜密度,分析了薄膜密度与沉积能量之间的变化规律,建立了薄膜密度随衬底偏压的变化曲线。研究发现在-80 V时非晶金刚石膜密度存在最大值3.26 g/cm3,随着偏压的增大和减小,薄膜的密度都相应的下降;当衬底偏压加到-2000 V时,密度减小到2.63 g/cm3,相对于密度的最大值变化较小。通过薄膜sp3能态杂化含量与密度的简单比例关系,近似推算出非晶金刚石膜中sp3能态的含量最高可达80%以上。