1 重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400030
2 四川理工学院腐蚀与防护实验室，四川 自贡 643000
利用直流非平衡磁控溅射技术，在100℃条件下，在单晶硅上制备了具有红外增透效果的类金刚石薄膜，研究了偏压对薄膜结构、机械性能和红外光学性能的影响，解释了薄膜结构与性能之间的关系。利用场发射扫描电镜（FESEM）、Dektak150 型台阶仪、Raman 光谱仪、纳米压痕仪、椭偏仪和傅里叶红外吸收光谱仪表征薄膜形貌、结构、硬度、折射率和红外光学性能。实验结果表明：在偏压为－100V 时，薄膜中sp3 相含量最高，得到最大的纳米硬度14.8 GPa 和最大折射率2.36，此时透光率为67.3%；在偏压为－200V 时，薄膜硬度为11.2 GPa，薄膜的折射率为2.06，最接近零反射膜所需折射率，此时透过率最大。
红外窗口 类金刚石薄膜 脉冲负偏压 力学性能 光学性能 infrared window diamond like carbon films pulsed negative bias mechanical properties optical properties
1 中国科学院 光电技术研究所， 成都 610209
2 中国科学院大学， 北京 100049
在不同射频功率条件下，实验研究了射频等离子体化学气相沉积类金刚石薄膜的金刚石相分数、光学常数和硬度。利用Raman光谱仪、椭圆偏振仪、数字式显微硬度计分别测试了不同条件下单层类金刚石薄膜的金刚石相分数、光学常数和硬度。实验表明，随着功率的增加，金刚石相的相对分数减少，薄膜的折射率先减小再增加然后减小，射频功率大于910 W时，沉积速率急剧增大。而薄膜的硬度先增加后减小，在射频功率为860 W处获得最大值。
射频功率 射频等离子体化学气相沉积 类金刚石薄膜 Raman光谱 radio frequency power radio frequency plasma chemical vapor deposition diamond-like carbon films Raman spectrum
武汉军械士官学校光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
常用的硫化锌衬底增透膜系存在硬度低，保护效果差等问题，难以满足在恶劣环境使用的要求。在真空中用准分子激光制备了高红外透射率、高硬度的类金刚石(DLC)膜，与其他常见的红外薄膜材料共同组成DLC复合增透保护膜系。优化了纯DLC膜的工艺与性能。将锗片固定在石墨靶材表面组成复合石墨靶材，采用准分子激光聚焦烧蚀真空中的复合靶材，沉积出无氢掺锗DLC膜。发现硅、锗衬底上纯DLC膜少量掺锗后，DLC膜的SP3键含量提高，但透射率略微降低，内应力有所增加。因此，复合膜系中选用纯DLC膜，通过优化黏附层结构及DLC膜厚度等方法，得到了性能明显提高的DLC复合增透保护膜系。该膜系具有远红外波段透射率高、牢固性好和耐划伤等优点，并通过了水煮实验、军标胶带和摩擦实验。
薄膜 类金刚石膜 脉冲激光沉积 增透膜 保护膜 KrF准分子激光 硫化锌 中国激光
2011, 38(s1): s107005
1 西南科技大学 理学院 激光与光电子实验室
2 极端条件物质特性实验室，四川 绵阳 621010
利用Nd:YAG 纳秒激光(波长分别为355、532 和1 064 nm)辐照由电子束蒸发技术制备的类金刚石(DLC)薄膜，通过光学显微镜、光学轮廓仪和拉曼光谱仪等分析了辐照后的薄膜样品，结果表明：不同波长的单脉冲激光辐照时，DLC 膜的激光损伤阈值不同；同一波长的多脉冲激光辐照时，损伤阈值低于单脉冲辐照阈值；脉冲激光辐照对DLC 膜具有改性作用，受辐照薄膜区域表层发生了石墨化、剥落和气化效应， 致使DLC 膜表面出现了隆起和弹坑，隆起高度和弹坑深度与激光能量密度大小和脉冲个数有关。
类金刚石薄膜 激光辐照 激光损伤 激光改性 diamond-like carbon films laser irradiation laser-damage laser modification
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
常温下，采用磁控溅射技术成功地在Ge基底上制备了类金刚石膜，并研究了溅射功率、碳氢气体与氩气流量比、溅射频率、基底负偏压等工艺参数对类金刚石膜沉积速率的影响和薄膜的光学性能。结果表明：溅射功率、溅射频率、碳氢气体与氩气流量比对沉积速率有显著的影响。沉积速率随着溅射功率的增大而增大，随着溅射频率的减小而增大。随着碳氢气体与氩气流量比、基底负偏压的增大沉积速率先增大后降低。制备的类金刚石膜具有较宽的光谱透明区，Ge基底单面沉积的类金刚石膜其峰值透过率最高达到63.99%。
磁控溅射 类金刚石膜 沉积速率 透过率 magnetron sputtering diamond-like carbon films deposition rate transmittance
武汉军械士官学校光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
概括了光学级类金刚石(DLC)膜的优点与性能, 对最常用的几种制备类金刚石膜的方法——脉冲激光沉积法、磁过滤电弧沉积法、射频辉光放电等离子体化学气相沉积法、磁控溅射法、射频溅射法和离子束沉积法的原理、特点、研究进展、所制备的类金刚石膜的性能以及类金刚石膜在各种光学材料和领域的应用状况进行了详细的总结。通过对国内外研究进展的分析, 揭示出光学级类金刚石膜各种制备方法的优劣及其广阔的应用前景和巨大的实用价值。
薄膜 类金刚石膜 增透膜 保护膜
1 武汉军械士官学校 光电技术研究所，湖北 武汉 430075
2 中国科学院 安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
非金属掺杂类金刚石(DLC)膜可以优化纯类金刚石膜的一些性能。例如：掺磷DLC膜电阻率小，还可以明显提高其血液相容性；掺氮DLC膜不仅电阻率小，可作为半导体材料，还具有热稳定性好的优点；掺氟DLC膜在憎水性、耐蚀性、热稳定性和降低介电常数等方面更为优异；硅掺杂使膜中氢含量减少、内应力减小、粗糙度和摩擦系数降低。对非金属掺杂DLC膜的进展做了概括及分析，展现出其广泛的应用前景。
薄膜 类金刚石膜 非金属掺杂类金刚石膜 保护膜
1 武汉军械士官学校 光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
2 华中科技大学 光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
脉冲激光沉积(PLD)技术制备类金刚石(DLC)薄膜存在着金刚石相含量较低、石墨颗粒多、薄膜与衬底附着力差、膜内应力大等技术难题,为此,研究人员研究出了多种技术措施,如通过引入背景气体、超快激光、偏压、磁场以及加热等措施提高了薄膜金刚石相含量;采用金刚石或丙酮靶材、减小单脉冲能量等措施减少了石墨颗粒;采用间歇沉积、真空退火、超快激光等措施减少了膜内应力;合理设计过渡层改善了膜与衬底间的附着力等。这些技术有力地推动了脉冲激光沉积技术的发展。
脉冲激光沉积 类金刚石膜 超快激光 负偏正
武汉军械士官学校光电技术研究所,武汉 430075
综述了脉冲沉积(PLD)类金刚石膜(DLC)的优势和局限，对其局限的补偿和突破，以及脉冲沉积法的重要发展方向——超快脉冲激光沉积(Ultra-fast PLD)类金刚石膜(DLC)的研究进展。
超快脉冲激光(ultra-fast) 脉冲激光沉积(PLD) 类金刚石膜(DLC)
1 湛江师范学院,物理系,广东,湛江,524048
2 兰州大学,物理系,甘肃,兰州,730000
3 北京航空航天大学,理学院,北京100083
用射频等离子体方法在玻璃基底上制备的类金刚石(DLC)薄膜,采用离子注入法掺氮,并对掺氮DLC薄膜紫外(UV)辐照前后的性能变化进行了研究.研究结果表明:随氮离子注入剂量及UV辐照时间的增加,位于2 930cm-1附近的SP3C-H吸收峰明显变小,而位于1 580cm-1附近的SP2C-H吸收峰则明显增强,薄膜的电阻率明显呈下降趋势;随UV辐照时间的增加,位于1 078cm-1附近的Si-O-Si键数量及位于786cm-1附近的Si-C键数量明显增加.即氮离子注入和UV辐照明显改变了DLC薄膜的结构与特性.
类金刚石薄膜 氮离子注入 UV辐照 Raman与红外光谱 结构与特性 Diamond-like carbon films N ions implantation UV irradiation IR and Raman spectroscopy structure and properties
