基于過濾陰極真空電弧鍍(FCVA)制備類金剛石薄膜(DLC)及其場發射性能分析

王 超 趙志偉

(東南大學電子科學與工程學院顯示技術中心 南京 210096)

　　摘要 類金剛石薄膜(DLC)在結構上屬于不定型碳膜，其化學鍵主要由sp3鍵(金剛石鍵)和sp2 鍵(石墨鍵)組成，它具有類似金剛石的性質,如高硬度、化學穩定、高熱傳導率、較小的熱膨脹系數、較高的電阻率。并且DLC 薄膜具有較低的電子親和勢，相對較低的功函數和禁帶寬度，在外電場作用下，電子容易逸出，產生發射電流。

　　本課題通過FCVA 方法制備DLC 薄膜，利用拉曼光譜、AFM 等方法，分析其內部結構，表征其微觀結構形貌，并測試場發射性能。本實驗采用FCVA 系統濺射沉積DLC 薄膜，靶材選用純度99.99%的石墨靶，實驗環境氣壓為2.5×10-3 Pa，環境溫度為室溫，樣品為ITO 玻璃和載玻片。

　　通過電弧鍍，在ITO玻璃上沉積2 cm×2 cm 的正方形DLC 薄膜，用于組裝二極型場發射結構，測試器場發射性能，在載玻片上形成的DLC 薄膜用于拉曼測試和AFM 測試表征。其中，場發射測試在真空中進行，環境氣壓為10-6 Torr，環境溫度為室溫。