霍爾離子源制備類金剛石薄膜研究

類金 剛 石 （D ）薄膜 具 有 高硬 度 …1，低摩 擦 系數(shù) ［，3l，很好 的化 學 穩(wěn) 定 性 ［］及 紅外 特 性 ［5］等物 理和化學性 能 ，因而在耐磨保護 膜 、光學元件 等很 多方面得到 了廣泛應(yīng)用 。與其 他薄膜材 料一 樣 ，類 金 剛石 薄 膜 的性 質(zhì) 與制備方法 有很大關(guān) 系 ，不 同方 法 制備 出 的 D 膜 的成分 、結(jié)構(gòu) 和性能會有很 大不 同 ，為 了得到滿足需要的性 能及應(yīng)用 于工業(yè)化 生產(chǎn) ，多年來 人們 對 DLC膜的制備方法進 行 了很 多 的研 究 ，包 括 多種 物理 氣 相沉積 （P、 ）及化學 氣相沉 積（C、 ）方法 。離子 源是將工作氣 體 （如 Ar）離 化 ，形成 離子 柬流 的裝 置 ，在薄 膜沉 積過 程 中常 利 用離 子源 的離 子束 流輔 助沉積 ，以改善 薄膜性能 ，也可 用離子束流進行濺射 。霍爾 離 子源 （end—Hallionsource）是 近 年來新出現(xiàn) 的一種 用于 薄膜沉 積 的離子 源 ，與 以前 薄膜中常用 的考夫曼 離子源 （K~thmanionsource）相比 ，霍爾離子 源是靠霍爾效 應(yīng)加速 電子 ，結(jié)構(gòu) 比較簡單 ，不需要柵 極 ，具 有 離子 能 量較 低 ，離 子束 發(fā) 散角大 ，離子束 流密度 高等特 點 ，因而用 于離子束輔助沉積可減少對薄膜的損傷L6，7J。如果在離子源中通入反應(yīng)氣體 ，離子 源就可 以直接 進行薄膜沉 積 ，最近 國外 已經(jīng)有人 開始研究 利用霍爾離 子源制備類 金剛石薄膜 。我們經(jīng)過反 復(fù) 實驗 ，自行 研制 出 了性 能較 好的改進 型霍爾離子 源 。本文 目的就是對 此離子源 的性能進 行研究 ，并研 究采 用霍 爾離 子 源制 備類 金 剛石薄膜及其性 能 。