基于过滤阴极真空电弧镀(FCVA)制备类金刚石薄膜(DLC)及其场发射性能分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东南大学电子科学与工程学院显示技术中心 作者:王 超

基于过滤阴极真空电弧镀(FCVA)制备类金刚石薄膜(DLC)及其场发射性能分析

王 超 赵志伟

(东南大学电子科学与工程学院显示技术中心 南京 210096)

  摘要 类金刚石薄膜(DLC)在结构上属于不定型碳膜,其化学键主要由sp3键(金刚石键)和sp2 键(石墨键)组成,它具有类似金刚石的性质,如高硬度、化学稳定、高热传导率、较小的热膨胀系数、较高的电阻率。并且DLC 薄膜具有较低的电子亲和势,相对较低的功函数和禁带宽度,在外电场作用下,电子容易逸出,产生发射电流。

  本课题通过FCVA 方法制备DLC 薄膜,利用拉曼光谱、AFM 等方法,分析其内部结构,表征其微观结构形貌,并测试场发射性能。本实验采用FCVA 系统溅射沉积DLC 薄膜,靶材选用纯度99.99%的石墨靶,实验环境气压为2.5×10-3 Pa,环境温度为室温,样品为ITO 玻璃和载玻片。

  通过电弧镀,在ITO玻璃上沉积2 cm×2 cm 的正方形DLC 薄膜,用于组装二极型场发射结构,测试器场发射性能,在载玻片上形成的DLC 薄膜用于拉曼测试和AFM 测试表征。其中,场发射测试在真空中进行,环境气压为10-6 Torr,环境温度为室温。

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