應用分子動力學研究矽基板上以高能碳原子團簇斜角入射生長之類鑽碳薄膜

Translated title of the thesis: Molecular dynamics simulation study of the growth of diamond-like carbon film by oblique incidence of high-energy carbon clusters on silicon substrate
  • 蕭 奕成

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

類鑽碳薄膜DLC(diamond-like carbon film)具有堅硬、耐磨耗、抗腐蝕等優良的力學性質，亦能擁有同石墨般良好的導電、乾潤滑特性。性質的偏向與薄膜中碳與碳之間sp3及sp2鍵結含量的多寡習習相關，是評估DLC特性的重要指標。由於針對非晶材料微結構組成的分析設備有其極限，在原子尺度下數值模擬是另一可靠的研究工具，可以深入洞察DLC薄膜結構與其性能間的關係，並觀測DLC成膜過程中發生的各種現象。 本文利用分子動力學模擬C60團簇於矽(001)基板的成膜過程。探討高入射能量(5~20ev/atom)及入射角度變化(0°~45°)對薄膜內各種性能指標的影響。 研究顯示較低能量(5ev/atom)的團簇沉積容易受到入射角度影響，生成多孔且粗糙的薄膜，並有sp3含量下降的情況；然而較高能沉積(10ev/atom)的薄膜性質並不易受角度影響，且能同時兼備均質、高密度、高sp2含量等優點；然而當入射能量過高(15ev/atom)時，角度效應幾乎無法察覺，薄膜性質則因矽原子大量濺入而劣化，因為矽、碳會結合成碳化矽，阻礙DLC的成長。
Date of Award2014 Dec 8
Original languageChinese
SupervisorTei-Chen Chen (Supervisor)

Cite this

'