前驱体流速对PACVD法沉积的a-C:H:SiO_x薄膜物理力学性能的影响

摘要： 本文介绍了在氩气与聚苯基甲基硅氧烷（PPMS）蒸气混合气体中，通过施加脉冲双极偏压于基底，采用等离子体活化化学气相沉积法制备a-C:H:SiOx薄膜的过程。论文探讨了沉积薄膜的物理力学性能与PPMS前驱体流速的依赖关系。利用傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱确定了沉积薄膜的结构。采用纳米压痕法对a-C:H:SiOx薄膜的力学性能（硬度和弹性模量）进行表征，并通过硬度与弹性模量评估其耐久性（H/E）和抗塑性变形能力（H3/E2）。基于加载-卸载曲线计算弹性恢复率。研究表明：当PPMS流速在35-287微升/分钟范围内增加时，薄膜沉积速率从17提升至221纳米/分钟，且在此过程中硬度、弹性模量及弹性恢复率等力学性能均未劣化。当流速为175微升/分钟时，耐久性和抗塑性变形能力达到最大值，分别为0.12和203兆帕。