氧刻蚀超薄碳膜在硬盘保护中的应用.pdf

《氧刻蚀超薄碳膜在硬盘保护中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn#氧刻蚀超薄碳膜在硬盘保护中的应用1,212**薛沛东，杨雷，刁东风（1.西安交通大学机械学院润滑理论及轴承研究所，西安710049；52.深圳大学纳米表面研究所，深圳518060）摘要：本文采用电子回旋共振技术（ECR）溅射沉积超薄碳保护膜，并在沉积过程后，分别使用氩离子和氧离子对碳膜进行刻蚀后处理，为实现硬盘在工作过程中的有效保护展开研究。使用通过离子刻蚀技术去除了表面商业碳膜的硬盘作为基体。首先采用不同的溅射偏压，10研究获得了抗刻划性能最佳的原始碳膜沉积参数。在此基础上分别采用氩等离子及氧含量为12%的氧氩等离

2、子体对原始碳膜进行刻蚀加工获得总厚度为4nm的碳膜。采用原子力显微镜（AFM）对硬盘表面商业碳膜，ECR原始沉积碳膜及氧、氩离子刻蚀碳膜的表面形貌进行表征。之后使用AFM对碳膜进行刻划，并用AFM对刻划深度进行表征。研究表明ECR沉积及刻蚀加工碳膜其表面粗糙度与商业硬盘表面粗糙度相当，而氧刻蚀的碳膜在较大刻蚀15载荷下表现出比商业硬盘保护碳膜更加优异的抗刻划性能。关键词：硬盘保护；超薄碳膜；氧等离子体刻蚀;抗刻划中图分类号：TH145.9Applicationofoxygenetchedultrathincarbonfilmin20hard-diskprotection1,212

3、XUEPeidong,YANGLei,DIAODongfeng(1.KeyLaboratoryofEducationMinistryforModernDesignandRotor-BearingSystem,SchoolofMechanicalEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049;2.InstituteofNanosurfaceScienceandEngineering(INSE)，ShenzhenUniversity，Shenzhen25518060)Abstract:Inordertoachievebetterprot

4、ectionofhard-diskinworkingcondition,electroncyclotronresonance(ECR)sputteringtechniquewithargonandoxygenpost-depositionetchingwereusedtofabricateultrathinprotectivecarbonfilms.Theoriginalprotectivecarbonfilmeliminatedcommercialhard-diskwaschosenasthesubstrate.Differentsubstratebiaseswereappli

5、edinthedepositionprocess30tosearchforthedepositionparametersofthefilmwithbestscratchresistance.Thenargonand12%oxygenplasmawereappliedtoetchtheas-depositedcarbonfilmandfabricatecarbonfilmwithtotalthicknessof4nm.Atomicforcemicroscope(AFM)wasusedtoevaluatethesurfaceroughnessofthecommercialcarbon

6、film,ECRas-depositedfilm,argonandoxygenplasmaetchedfilm.ScratchtestswerealsoconductedusinganAFMandthescratchdepthwasevaluted.Theresultsshowedthesurface35roughnessofECRdepositedandetchedcarbonfilmcouldmatchthecommercialcarbonfilmrequirement,whiletheoxygenetchedcarbonfilmshowedbetterscratchresi

7、stanceunderhighscratchloadcomparingwiththecommercialcarbonfilm.Keywords:hard-diskprotection;ultrathincarbonfilm;oxygenplasmaetching;anti-scratch0引言40硬盘作为一种常见的储存介质，在当今世界的信息总储存量中，所占比例超过20%，在信息的储存中占有非常重要的地位。随着储存技术的不断发展，硬盘的存储密度以一种非[1,2]常快的速度在增长。通