مطالعه تحولات ساختاری لایه نازک کربن آمورف انباشت شده بر آلیاژ نیکل- مس با تغییر دمای انباشت و انرژی پرتوی یون

در تحقیق حاضر لایه نازک کربن آمورف با استفاده از روش کندوپاش پرتوی یونی بر شیشه و آلیاژ نیکل مس ایجاد و همبستگی تحولات ساختاری کربن آمورف با انرژی جنبشی اتم‌های کربن در مرحله تشکیل پیوند با اتم‌های دیگر بررسی شده است. تاثیر جنس زیرلایه، دمای انباشت و انرژی پرتوی یون بر تحولات ساختاری لایه‌های انباشت شده نیز بررسی شده است. نتایج بررسی طیف ‌سنجی رامان نشان‌دهنده تحولات ساختاری لایه نازک کربن آمورف به‌سمت کربن شبه الماسی (dlc) با افزایش دمای انباشت تا 100 درجه سانتی‌گراد و انرژی پرتوی یون از دو به پنج کیلوالکترون ولت است. اندازه خوشه‌های گرافیتی با پیوند sp2 کوچک‌تر از یک نانومتر در لایه‌ های کربن آمورف انباشت شده بر آلیاژ نیکل مس است. نتایج محاسبه تنش پسماند با استفاده از دستگاه پراش پرتوی ایکس (xrd) نشان ‌دهنده روند کاهشی میزان تنش پسماند کششی لایه نازک کربن آمورف با افزایش انرژی پرتوی یون است.

STUDY OF STRUCTURAL EVOLUTION OF AMORPHOUS CARBON FILMS ON Ni-Cu ALLOY AND ITS CORRELATION WITH DEPOSITION TEMPERATURE AND ION BEAM ENERGY

In this study, the amorphous carbon thin films were deposited by ion beam sputtering deposition method on the glass and Ni -Cu alloy substrates. The structural evolution of amorphous carbon and its correlation with the kinetic energy of carbon atoms during the growth of thin film was investigated. The effect of substrate material, deposition temperature, and ion beam energy on the structural changes were examined. Raman spectroscopy indicated a structural transition from amorphous carbon to diamondlike amorphous carbon (DLC) due to an increase in deposition temperature up to 100 °C and ion beam energy from 2 keV to 5 keV. The size of graphite crystallites with sp2 bonds (La) were smaller than 1 nm in the amorphous carbon layers deposited on NiCu alloy. The results of residual stress calculation using Xray diffractometer (XRD) analysis revealed a decreasing trend in the tensile residual stress values of the amorphous carbon thin films with increasing the ion beam energy.