在每一载荷下做10次测量，取平均值为在该载荷下的硬度值。作者述对显微硬度压痕形貌进 行了光学显微镜观察。 2实验结果及讨论 2,1磁控射DLF的显微硬度 在恒载条件下的测量。为保持数据的可比性，尽可能地选择合适的载荷0,01~0,03N, 并使D/1≈0.5。实测的溅射DLC碳膜显微硬度随溅射功率的变化如图2所示。在较小的 溅射功率下(80W),DLC硬度很高，可达25300(N/mm2),随着功率的增加，硬度迅速下 降，在300W功率下仍可达12300N/mm2,500W就已降到9000N/mm2。在最大功率条件下 (1200W),DLC硬度为5500N/mm2,相当于谇火钢的水平。图3为氩压对戴射DLC硬度的影 响，可以看出显微硬度随盒压的升高而增加。当氩压从6.5Pa升高到10Pa时，DLC显微硬度 的增加超过500N/mm2。图4为靶距对射DLC硬度的影响，可以看出碳膜硬度随靶距的 增加而升高（在未特殊指明时，本文中的DLC都是在靶距120mm条件下制备的）。 3.0 10Pa 1,2 2.5 96.5P 名 2.0 150L 9 0.f 1.5 1,0 0.4 0.5 0 0 100200300400500600 40 80 120 Distonce,mm 图3氩压对DLC显微硬度的影响。 图4粑距对DLC显微硬度的影响 Fig.3 Effect of argon pressurc on micro- Fig.4 Effect of target to substrate hardness of DLC distance on microhardness of DLC sputtered at 10Pa 众所周知，高硬度是DLC的主要特征之一，因此溅射工艺参数对碳膜硬度的影响实际上 也反映了对碳膜类金钢石性质的影响。综上所述，可以看出，随着溅射功率的降低，氩压的 升高，靶距的增加，碳膜类金钢石性质增加。反之，碳膜则呈现更类似于石墨的性质。这种 变化趋势和文献〔7~9]对碳膜折射事、电阻率、光学透过性能、以及对碳膜结构的表征研究 结果都是完全一致的。实际上，这也反映了溅射碳膜SP3和SP结构相对成分随溅射工艺参 数的变化，可以用磁控溅射DLC SP3结构（金刚石结构)形成机理加以解释。 2,2成控射DLC的真实硬度 前节中所讨论的实测硬度并不是DLC的真实硬度，而是DLC和硅衬底的复合硬度。此时压 痕深度与膜厚之比(D/t≈0.5)远大于所要求的0.07-0,2，且在最薄的情况下(80W),实际上 压头已完全穿透DLC并压入了硅衬底。复合硬度包含了膜材料和衬底材料的影响，同时也反 550在每一载荷下做 次测量 ， 取乎均值为在该载荷下的硬度值 。 作者述对显微硬度压痕形貌进 行 了光学显微镜观察 。 实验结果 及讨论 。 璐 控渡射 的 显徽硬 度 在恒载条件下的 测量 。 为保持数据的可 比性 ， 尽可能 地选择合适 的 载 荷 。 ， 并使 刀 、 。 。 实侧的溅射 碳 膜显微硬度随溅射功率的 变化如图 所示 。 在 较小的 溅射功率下 。 ， 硬度很高 ， 可 达 ， 随着功率的 增加 ， 硬 度迅速下 降 ， 在 功 率下仍可 达 ， 就已降 到 。 。 。 在 最 大功率条件下 ， 硬度为 。 。 加恤 ‘ ， 相 当于淬火钢的 水平 。 图 为 氢 压对搬射 硬 度的影 响 ， 可 以看 出显 微硬 度随氢压的 升高而 增加 。 当氢 压从 升高到 时 ， 显 微硬度 的 增加 超过 。 。 。 图 为靶距 对溅 射 硬 度的影响 ， 可 以看 出碳膜 硬 度随靶距的 增加而升高 在 未特殊指明时 ， 本文中的 都是在靶距 条件下制备的 。 口 贬 ， ‘ 闻 』 。 ， 卜‘ 一 、 哎之 、 、 、 月件卜 准 「—一 尸 」 不 。 屯 漏 下 乙一习‘︷一︸艺火。山。 了‘ … 舟一‘， ，‘‘ · 李之。卜。的石叫艺‘﹄﹄ 飞 ， 尸。 闪 令 日 口 舀仁。 已 图 氛 压对 显微 硬度 的影响 。 图 靶距 对 显微 硬度 的影响 。 众所周 知 ， 高硬 度是 的 主要特征之 一 ， 因此溅射上艺参数对碳膜硬度的影响实际上 也反映 了对碳 膜类 金钢石性质的影响 。 综上 所述 ， 可 以看 出 ， 随着溅射功率的降低 ， 氢压的 升高 ， 靶距的 增加 ， 碳膜类 金钢石性质增加 。 反之 ， 碳膜则呈现 更类似于石墨的 性质 。 这种 变化趋 势和文 献 〔 卯对碳膜拆射率 、 电阻率 、 光学透过 性能 、 以及对碳膜结构的表征 研究 结果都是完全一致的 。 实际上 ， 这也反映 了溅射碳膜 和 结构相对成分 随溅射工 艺 参 数的 变化 ， 可 以用 磁控溅射 “ 结构 金刚石结构 形成机理加 以解释 。 磁控滩射 的真 实硬 度 前节中所讨论的实测硬度并不是 的真实硬度 ，而是 和硅衬底的 复合硬度 。 此时压 痕深度与膜厚之 比 、 。 远大于所要求的。 。 一 。 。 ， 且在最薄的 情况下 。 ， 实际上 压头 已完全穿透 并压人 了硅衬底 。 复合硬 度包含 了膜材料和衬底材料 的影响 ， 同时也反