1、DLC涂層背景及分類

類金剛石涂層(Diamond-like Carbon)或簡(jiǎn)稱DLC涂層是含有金剛石結(jié)構(gòu)（sp3鍵）和石墨結(jié)構(gòu)（sp2鍵）的亞穩(wěn)非晶態(tài)物質(zhì)，碳原子主要以sp3和sp2雜化鍵結(jié)合。類金剛石涂層或簡(jiǎn)稱DLC涂層是一種非晶態(tài)膜，基本上可分為含氫類金剛石（a-C:H）涂層和無氫類金剛石涂層兩種?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)sp2、sp3鍵或者摻雜等獲得不同的性能。

DLC涂層分類：

2、降低DLC涂層ta-C內(nèi)應(yīng)力的措施及方法

盡管有人認(rèn)為應(yīng)力的產(chǎn)生是鍍膜過程的機(jī)理所決定，是固有的，但研究表明，可以通過一些有效的方法來減小應(yīng)力，提高膜層的附著力。降低ta-C的應(yīng)力有很多方法。為了獲得低應(yīng)力、高硬度的ta-C薄膜，主要做了如下工作：摻硅、摻金屬、Ar+ 離子束輔助、多層膜等。

摻雜Si后可以降低內(nèi)應(yīng)力，如下圖所示：

上圖給出了Si含量與ta-C薄膜的硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)及內(nèi)應(yīng)力的關(guān)系。當(dāng)硅含量小于6.7 at.％時(shí)，薄膜的硬度、模量和摩擦系數(shù)基本保持不變，應(yīng)力從4.5 GPa減小到3.1 GPa，減小了1/3。

金屬摻雜對(duì)ta-C內(nèi)應(yīng)力的影響（摻雜的金屬種類：Cu、Ti、Fe）如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1、在金屬含量較低時(shí)，硬度降低的比例小于應(yīng)力降低的比例，當(dāng)摻雜量很小時(shí)，摩擦系數(shù)基本不變。2、薄膜硬度隨摻雜金屬元素含量的變化關(guān)系基本相同，更重要的是摻雜不同的金屬元素，其硬度值非常接近。

Ar離子輔助的影響如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用Ar離子輔助后，表面粗糙度得到了很大的改善，可以達(dá)到Ra0.4nm左右。經(jīng)Ar+處理后，薄膜表面變得光滑平整，同時(shí)摩擦系數(shù)從0.14 降低至0.1。ta-C硬度5500Hv，彈性模量430GPa，應(yīng)力2.1GPa，厚度1.5μm；ta-C薄膜壽命提升100倍左右。

3、摻硅的DLC用什么做的硅源？

含Si量比較少的SiC

4、DLC掉膜或鍍不上的解決方案。

?      嘗試下多層結(jié)構(gòu)，比如用CrN作過渡層；改善基體界面，降低DLC的沉積速度應(yīng)該會(huì)有改善。

脫膜的基本機(jī)理：一是表面潔凈度，二是晶格匹配，三是熱應(yīng)力。離子轟擊解決的是表面潔凈度問題，離子轟擊用高電壓、小電流。