氮氣，常況下是一種無色無味無嗅的氣體，且通常無毒。高純氮氣用途很多，可用作化肥、氨、硝酸等化合物的制造，惰性保護介質(zhì)，速凍食品、低溫粉碎等的制冷劑、冷卻劑，電子工業(yè)中的外延等。但是大家知道氮氣對硅基材上沉積類鉆碳膜的形態(tài)和性質(zhì)的影響么？接下來小編月月就為大家?guī)斫庹f。

  常規(guī)狀態(tài)下以乙炔做為反應(yīng)氣體，使用射頻電漿輔助化學氣相沉積法在硅基材上沉積類鉆碳膜，不同乙炔/氮氣比之沉積、不同電漿后處理氣氛與時間，及不同氮氣電漿后處理壓力對碳膜形態(tài)與性質(zhì)所造成的影響也不同。量測部分以原子力顯微鏡觀察各條件下碳膜之表面形貌及粗糙度，拉曼光譜儀分析碳膜結(jié)構(gòu)，表面輪廓儀量測膜厚，奈米壓痕儀量測碳膜之硬度及楊氏模數(shù)及麥克森干涉儀量測碳膜之殘留應(yīng)力。

  結(jié)果實驗人員發(fā)現(xiàn)隨著氮氣/乙炔流量比的提升，所沉積出的碳膜表面粗糙度略為下降，碳膜中的sp2比例上升，并且沉積速率急遽下降。而在相同電漿后處理條件下 的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨氫氣電漿后處理時間增加碳膜粗糙度下降，然而氮氣電漿后處理時間的增加卻會使表面粗糙度明顯提升；膜厚分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，膜厚皆隨著氫氣及氮氣 電漿后處理時間的增加而下降。在不同壓力下對碳膜進行氮氣電漿后處理的實驗中發(fā)現(xiàn)，于0.9torr的較高壓力下對碳膜后處理，會造成表面粗糙度較原始試 片粗糙度上升許多，硬度呈現(xiàn)些微下降；然而在較低壓力的0.15torr時，能有效降低粗糙度，然而其硬度降低的幅度較大。

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