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

در این تحقیق لایه‌های کربن شبه الماسی روی زیرلایه‌های سیلیکونی به روش پرتو یونی و به کمک گازهای پروپان و آرگون لایه‌نشانی شدند. سپس اثرات آنیل حرارتی (در محدوده دمایی 200 تا 500 درجه سانتی‌گراد) بر خواص شیمیایی و نوری لایه‌های نازک کربن شبه الماسی ارزیابی شد. ساختار، مورفولوژی و پیوندهای شیمیایی لایه‌ها به ترتیب با روش‌های طیف‌سنجی رامان، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آنالیز رامان اثبات کرد که آنیل حرارتی سبب تغییر شبکه‌های زنجیره‌ای به حلقه‌های آروماتیک می‌شود. بر اساس نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی ترک‌های میکرو در لایه آنیل شده با دمای 200 درجه سانتی‌گراد تشکیل شد. همچنین نتایج آنالیز طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز نشان داد که با افزایش دمای آنیل، عبور لایه‌های کربن شبه الماسی در محدوده طول‌موجی 5-3 میکرومتر کاهش می‌یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که تجزیه لایه‌های کربن شبه الماسی از دمای 300 درجه سانتی‌گراد آغاز می‌شود و همچنین افزایش دمای آنیل تا 500 درجه سانتی‌گراد باعث اکسایش بخش عمده‌ای از لایه می شود..