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1、PET瓶内镀DLC薄膜的结构、成分研究杨莉，付亚波，陈强*，张跃飞北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室,北京,大兴，102600摘要：本文采用射频等离子体化学气相沉积（RF-PECVD）技术，以C2H2为碳源，Ar为稀释气体，在普通PET瓶内制备类金刚石（Diamond-likeCarbon,简称DLC）薄膜作为高阻隔层。采用傅立叶红外透射光谱(FTIR)对其进行结构、成分进行分析。结果表明,射频等离子体化学气相沉积方法，可以在很短时间内于PET瓶内沉积一层纳米厚度的DLC膜。傅立叶红外透射光谱(F
2、TIR)分析表明选用规格不同的电极，对于所制备的DLC的结构影响很大,同时薄膜结构中SP2和SP3比例和放电功率有较大的关系，而薄膜的成分受乙炔的比例的影响也不容忽视。关键字：类金刚石膜；PECVD；红外吸收光谱DLCBarrierlayeronthePETbottlesurfacebyPECVDAbstract:Inthispaper,Diamond-likeCarbon(DLC)filmsontheinnersurfaceofthePET-bottleasthehighgasbarrierlayerswe
3、redepositedbyradiofrequencyplasma-enhancedchemicalvapordeposition(RF-PECVD)withC2H2asthesourceofreactionandArasthedilutiongas.TheDLCfilmstructureandcompositionareanalyzedbyFTIR.Theresultsshowthatthenano-scaleDLCfilmcanbefabricatedonthePET-bottlebyradiofrequ
4、encyplasma-enhancedchemicalvapordepositioninashorttime.ByspectrumofFTIRanalyses,itisalsonotedtheimportanceofelectrodediameterforDLCfilmdeposition,andtheproportionofsp2andsp3intheDLCfilmwasrelatedtotheplasmapower,i.e.increasingpowercanreduceexplosivetime,whe
5、retheratioacetyleneinthemixinggasedisnotignorefortheinfluenceofthefilmcomposition.Keywords:DLCfilm,PECVD,FTIR1引言类金刚石薄膜(Diamond-likeCarbonFilms,DLC)是一种新型高阻隔材料。与金属及硅氧化物相比，这种新的碳氢化合物具有很高的硬度、耐磨性、导热性、绝缘性、高的光学透过性,同时还具有良好的生物相容性,已成功应用于机械、电子、光学以及医学领域。类金刚石膜可以采用多种物理气相沉
6、积和化学气相沉积方法制备,不同的制备方法以及不同的沉积工艺对类金刚石膜的结构和性能产生很大的影响[1]。类金刚石薄膜是碳的一种非晶亚稳态结构，在微观上主要由一定比例的sp3键和sp2键混合组成。其中sp2的π态电子决定薄膜的光学和电学性能,sp3组态决定其力学性能,而薄膜中H的含量影响sp3/sp2比值,同时对薄膜的性能产生很大的影响[2]。本工作采用射频等离子体化学气相沉积（RF-PECVD）技术，在普通PET瓶内制备类金刚石薄膜，用FTIR透射光谱对类金刚石膜的结构进行了研究,系统地研究了工艺参数和不同规
7、格电极对类金刚石膜结构的影响.2实验设备及方法射频等离子体化学气相沉积（RF-PECVD）技术是通过射频辉光放电分解碳氢气体，而沉积类金刚石（DLC）膜[3]。其原理如图1所示。RF-PECVD设备主要由反应系统、真空及气路系统、高频电源及电气控制系统等组成。设备技术参数：反应室尺寸为Φ430mm×300mm;系统真空度5×10-3Pa;高频源功率300W；频率为13.56MHz.排气阀下电极PET瓶基台抽真空匹配器PF电源上电极进气图1沉积类金刚石薄膜实验装置示意图Fig1Schematicdiagramo
8、ftheexperimentalapparatusfordiamond-likecarbonfilmdeposition通过调节各项参数（进气量、乙炔浓度、真空度、沉积电压），可控制类金刚石膜的成分，从而改变膜的有关性能。样品用日本岛津公司的FTIR－8400型傅立叶变换红外光谱仪对膜的进行结构分析。图2的制备DLC膜工艺流程图。吹干抽真空超声波清洗PET瓶通入乙炔，放电沉积制备DLC薄膜通入氩气，
