含氢碳膜生长、结构和性能的计算机模拟研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 权伟龙 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2010-11-26 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈建敏 ; 李红轩 |
| 关键词 | 含氢碳膜 分子动力学模拟 薄膜生长 纳米压痕 热稳定性 Hydrogenated carbon film Molecular dynamical simulations Film growth Nano-indentation hermal stability |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 通过分子动力学模拟研究了含氢碳膜的生长机制、结构及其力学特性和热稳定性。主要结论包括： 1. 用C、H原子生长含氢碳膜时，在低能情况下（如1eV），薄膜以C、H原子的表面吸附和浅注入为主要生长模式；随着入能量的提高（如10-20eV），表面的夺氢反应开始发挥重要作用，并导致了H原子沉积效率的下降；若再提高入射能量（>30eV），薄膜生长成为两步模式，一个是C原子的表面吸附和浅注入，形成薄膜的C原子网络骨架，另一个是H原子的深注入，导致碳原子配位数的提高。在给定入射能量下（C：40eV；H：20eV）薄膜中的氢含量正比气源中的氢含量，提高氢含量会导致薄膜生长变慢。 2. 用CH基团生长含氢碳膜时，随着入射能量的提高，薄膜中的氢含量先是略有减少，随后又开始增加。提高入射能量会改变薄膜生长机制，但对薄膜中的sp3-C含量影响很小。CH分子取向对薄膜生长机制和薄膜结构的影响较小。 3. 含氢碳膜的硬度由氢含量和sp3-C含量共同决定；当薄膜氢含量小于39% 时，硬度主要取决于sp3-C含量，sp3-C越多，硬度越高；若继续提高氢含量，尽管薄膜中sp3-C含量提高很多，但薄膜硬度却会显著下降。 4. 含氢碳膜的石墨化温度和脱氢温度都随着氢含量的增加而降低，且脱氢温度显著高于石墨化温度，石墨化是导致含氢碳膜热退化的主要因素。 |
| 学科主题 | 表面工程技术与摩擦学 |
| 公开日期 | 2012-11-09 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1851]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 权伟龙. 含氢碳膜生长、结构和性能的计算机模拟研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。