INVESTIGATION OF PHYSICAL PROPERTIES OF carbon DIAMOND-LIKE COATINGS APPLIED BY PULSED LASER DEPOSITION
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2020-3-53-64
Abstract
Aim: determination of the thickness and optical constants of carbon diamond-like coatings applied by pulsed laser deposition to develop recommendations for technological modes of applying these coatings to copper and aluminum mirrors. Methodology. The infrared spectroscopic ellipsometry method is used to determine the thickness and optical constants of carbon diamond-like coatings. Results. The thicknesses and optical constants of carbon diamond-like coatings applied to samples of copper and aluminum mirrors by pulsed laser deposition were determined. Research implications. The optimal technological modes for applying diamond-like coatings by pulsed laser deposition to copper and aluminum substrates are determined from the point of view of optical characteristics.
About the Authors
D. V. Nikolaeva
Peoples’ Friendship University of Russia
Russian Federation
Russian Federation
D. V. Generalov
Peoples’ Friendship University of Russia
Russian Federation
Russian Federation
B. A. Parshin
Bauman Moscow State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
M. O. Makeev
Peoples’ Friendship University of Russia; Bauman Moscow State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Robertson J. Diamond-like amorphous carbon // Materials science and engineering: R: Reports. 2002. Vol. 37. Iss. 4-6. P. 129-281. DOI: 10.1016/S0927-796X(02)00005-0.
2. Bewilogua K., Hofmann D. History of diamond-like carbon films - from first experiments to worldwide applications // Surface and Coatings Technology. 2014. Vol. 242. P. 214-225. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2014.01.031.
3. Grill A. Diamond-like carbon coatings as biocompatible materials - an overview // Diamond and related materials. 2003. Vol. 12. Iss. 2. P. 166-170. DOI: 10.1016/S0925-9635(03)00018-9.
4. Hauert R. DLC films in biomedical applications // Tribology of Diamond-Like Carbon Films. Boston, MA: Springer, 2008. P. 494-509. DOI: 10.1007/978-0-387-49891-1_20.
5. Protective diamond-like carbon coatings for future optical storage disks / Piazza F., Grambole D., Schneider D., Casiraghi C., Ferrari A. C., Robertson J. // Diamond and Related Materials. 2005. Vol. 14. Iss. 3-7. P. 994-999. DOI: 10.1016/j.diamond.2004.12.028.
6. Diamond-like carbon protective anti-reflection coating for Si solar cell / Choi W. S., Kim K., Yi J., Hong B. // Materials Letters. 2008. Vol. 62. Iss. 4-5. P. 577-580. DOI: 10.1016/j.matlet.2007.06.019.
7. Упрочнение зеркальной поверхности за счет нанесения углеродной наноструктуры / Батшев В. И., Козлов А. Б., Мачихин А. С., Макеев М. О., Осипков А. С., Булатов М. Ф., Кинжагулов И. Ю., Степанова К. А. // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 127. № 10. С. 581-585. DOI: 10.21883/OS.2019.10.48361.174-19.
8. Progress in Spectroscopic Ellipsometry: Applications from Vacuum Ultraviolet to Infrared / Hilfiker J. N., Bungay C. L., Synowicki R. A., Tiwald T. E., Herzinger C. M., Johs B., Pribil G. K., Woollam J. A. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2003. Vol. 21. Iss. 4. P. 1103-1108. DOI: 10.1116/1.1569928.
9. Survey of methods to characterize thin absorbing films with Spectroscopic Ellipsometry / Hilfiker J. N., Singh N., Tiwald T., Convey D., Smith S. M., Baker J. H., Tompkins H. G. // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516. Iss. 22. P. 7979-7989. DOI: 10.1016/j.tsf.2008.04.060.
10. Use of Molecular Vibrations to Analyze Very Thin Films with Infrared Ellipsometry / Tompkins H. G., Tiwald T., Bungay C., Hooper A. E. // The Journal of Physical Chemistry B. 2004. Vol. 108. Iss. 12. P. 3777-3780. DOI: 10.1021/jp035731a.
11. Liu P., Zhang Y., Martin S. T. Complex Refractive Indices of Thin Films of Secondary Organic Materials by Spectroscopic Ellipsometry from 220 to 1200 nm // Environmental Science & Technology. 2013. Vol. 47. Iss. 23. P. 13594-13601. DOI: 10.1021/es403411e.
12. Infrared optical properties of amorphous and nanocrystalline Ta2O5 thin films / Bright T. J., Watjen J. I., Zhang Z. M., Muratore C., Voevodin A. A., Koukis D. I., Tanner D. B., Arenas D. J. // Journal of Applied Physics. 2013. Vol. 114. Iss. 8. P. 083515. DOI: 10.1063/1.4819325.
13. Макеев М. О., Жукова Е. А. Исследование алмазоподобных покрытий методами ИК-спектральной эллипсометрии и спектроскопии комбинационного рассеяния света // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. № 07. С. 229-240. DOI: 10.7463/0713.0597996.
14. Макеев М. О., Зверев А. В., Родионов И. А. Исследование характеристик и методов нанесения резиста с применением ИК-спектральной эллипсометрии // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия: Приборостроение. 2015. № 6 (105). С. 125-134. DOI: 10.18698/0236-3933-2015-6-125-134.
15. Ремез Л. М., Шупенев А. Е., Куликов И. В. Анализ влияния технологических параметров процесса импульсного лазерного осаждения на физико-морфологические свойства тонких пленок // Студенческая научная весна: Машиностроительные технологии: материалы Всероссийской научно-технической конференции (7-10 апреля, 2015, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана) [Электронный ресурс]. URL: studvesna.ru?go=articles&id=1196 (дата обращения: 22.06.2020).
16. Handbook of ellipsometry / ed. by H. G. Tompkins, E. A. Irene. Norwich, NY: William Andrew Publishing, Springer, 2005. 870 p.
17. Рывкина Н. Г. Эллипсометрия в нанотехнологиях // Мир измерений. 2009. № 10. С. 19-25.
18. IR-VASE User’s Manual. USA: J. A. Woollam Co. Inc., 2006. 670 p.
19. Wooten F. Optical Properties of Solids. New York: Academic Press, 1972. 270 p.
Review
Views:
69
Email this article 