بررسی اثر آنیل حرارتی روی خواص شیمیایی و اپتیکی لایه های نازک کربن شبه الماسی

  در این تحقیق لایه های کربن شبه الماسی روی زیرلایه های سیلیکونی به روش بیم یونی و به کمک گازهای پروپان و آرگون لایه نشانی شدند. سپس اثرات آنیل حرارتی (در محدوده دمایی 200 تا 500 درجه سانتی گراد) روی خواص شیمیایی و اپتیکی لایه های نازک کربن شبه الماسی ارزیابی شد. ساختار، مورفولوژی و پیوندهای شیمیایی لایه ها به ترتیب با روش های طیف سنجی رامان، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آنالیز رامان اثبات کرد که آنیل حرارتی سبب تغییر شبکه های زنجیره ای به حلقه های آروماتیک می شود. بر اساس نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی ترک های میکرو در لایه آنیل شده با دمای 200 درجه سانتی گراد تشکیل شد. همچنین نتایج آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز نشان داد که با افزایش دمای آنیل، عبور لایه های کربن شبه الماسی در محدوده طول موجی 5-3 میکرومتر کاهش می یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که تجزیه لایه های کربن شبه الماسی از دمای 300 درجه سانتی گراد آغاز می شود و همچنین افزایش دمای آنیل تا 500 درجه سانتی گراد باعث اکسایش بخش عمده ای از لایه شد.