Korelace teplotní stability mechanických a optických vlastností diamantu podobných uhlíkových vrstev

Correlation of thermal stability of the mechanical and optical properties of diamond-like carbon films

journal article - other

en

The study of the influence of the annealing on the mechanical and optical properties of the plasma deposited DLC films is performed. The DLC films were prepared for different values of hydrogen content from the mixture of methan and hydrogen in PECVD reactor. The optical properties of aforementioned DLC films were studied ex-situ using variable angle spectroscopic ellipsometry and spectroscopic reflectometry applied within the near-UV, visible and near-IR regions. For optical constants determination our dispersion model based on parametrization of the densities of electronic states was used. The dependence of the hardness and elastic modulus on the hydrogen content in the deposition feed was determined using depth sensing indentation technique.The connection between the hardness and elastic modulus on the one hand and optical constants on the other hand was shown. The annealing of the DLC films strongly changed their mechanical, optical and electrical properties.

Byla provedena studie vlivu žíhání na mechanické a optické vlastnosti plazmaticky nanášených DLC vrstev. Tyto vrstvy byly připraveny při různých hodnotách obsahu vodíku ve směsi metanu a vodíku v PECVD reaktoru. Optické vlastnosti zmíněných DLC vrstev byly studovány ex-situ pomocí spektroskopické elipsometrie s proměnným úhlem a spektroskopické reflektometrie v blízké UV, viditelné a blízké IR oblasti. Pro určení optických konstant jsme použili náš model založený na parametrizaci hustoty elektronových stavů. Závislost tvrdosti a elastického modulu na obsahu vodíku ve vstupní směsi reaktoru byla studována pomocí techniky průniku testovací sondy. Byla prokázána souvislost mezi tvrdostí a elastickým modulem na straně jedné a optickými konstantami na straně druhé. Žíhání silně ovlivňuje mechanické, optické a elektrické vlastnosti DLC vrstev.

The study of the influence of the annealing on the mechanical and optical properties of the plasma deposited DLC films is performed. The DLC films were prepared for different values of hydrogen content from the mixture of methan and hydrogen in PECVD reactor. The optical properties of aforementioned DLC films were studied ex-situ using variable angle spectroscopic ellipsometry and spectroscopic reflectometry applied within the near-UV, visible and near-IR regions. For optical constants determination our dispersion model based on parametrization of the densities of electronic states was used. The dependence of the hardness and elastic modulus on the hydrogen content in the deposition feed was determined using depth sensing indentation technique.The connection between the hardness and elastic modulus on the one hand and optical constants on the other hand was shown. The annealing of the DLC films strongly changed their mechanical, optical and electrical properties.

Teplotní stabilita, Optické konstanty, Elektronová struktura, Anizotropie volných nositelů

Thermal stability, Optical constants, Electronic structure, Free-carrier anisotropy

2007

10.06.2007

Elsevier

Amsterdam

0925-9635

Diamond and Related Materials

16

4-7

1331–1335

5