Tapping-Mode AFM topograhpy and adhesion maps

Der Einfluss von Cr- und Ni-Dotierung auf die Mikrostruktur von sauerstoffhaltigen diamantartigen Kohlenstoffschichten

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Tapping-Mode AFM topograhpy and adhesion maps
Foto: Zhairabany
  • Forschung
  • Publikation

Meldung vom: 28. Juni 2021, 07:22 Uhr

Der Einfluss von Cr- und Ni-Dotierung auf die Mikrostruktur von sauerstoffhaltigen diamantartigen Kohlenstoffschichten

Nicht hydrierte, mit Metallen und Sauerstoff dotierte diamantartige Kohlenstoff (DLC)-Filme wurden durch Gleichstrom-Magnetron-Sputtern abgeschieden. Der Einfluss von Chrom und Nickel auf die Oberflächenmorphologie, die elementare Zusammensetzung, die Bindungsstruktur, die Adhäsionskraft, die optische Durchlässigkeit und die Nanohärte der Filme wurde mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM), energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX), Multiwellenlängen-Raman-Spektroskopie, UV-VIS-NIR-Spektrophotometrie und Nanoindenter charakterisiert. Die Oberflächenrauhigkeit wurde durch die Zugabe von Cr (7,4 at. %) oder Ni (8,9 at. %) in DLC-Filme reduziert. Die EDX-Messungen zeigten, dass die Zugabe von Cr den Sauerstoffgehalt um ~37 % erhöhte, während Ni ihn um ~50 % reduzierte, verglichen mit dem sauerstoffdotierten DLC-Film. Die microRaman-Analyse zeigte, dass sich die G-Bande in einen höheren Wellenzahlbereich verschob, schmaler wurde und das Verhältnis der sp3/sp2-Stellenanteile für die mit Metallen dotierten DLC-Filme abnahm. Die Werte der Nanohärte der gesputterten dotierten DLC-Filme variierten im Bereich von 4,5-7,6 GPa. Es wurde beobachtet, dass der Ni-DLC-Film den höchsten Haftkraftwert zeigte und optisch undurchsichtig war.

 

Publikationen

 V. Dovydaitis, L. Marcinauskas, P. Ayala, E. Gnecco, J. Chimborazo, H. Zhairabany and R. Zabels, "The influence of Cr and Ni doping on the microstructure of oxygen containing diamond-like carbon films": Vacuum, https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110351

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