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脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜

陆益敏,  郭延龙,  黄国俊,  黎伟,  万强,  唐璜

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陆益敏, 郭延龙, 黄国俊, 黎伟, 万强, 唐璜. 脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
引用本文: 陆益敏, 郭延龙, 黄国俊, 黎伟, 万强, 唐璜. 脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
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Lu Yimin, Guo Yanlong, Huang Guojun, Li Wei, Wan Qiang, Tang Huang. Multilayer-DLC film with low inner-stress prepared by pulsed laser deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
Citation: Lu Yimin, Guo Yanlong, Huang Guojun, Li Wei, Wan Qiang, Tang Huang. Multilayer-DLC film with low inner-stress prepared by pulsed laser deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
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脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜

doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
  • 1.

    武汉军械士官学校 光电技术研究所,湖北 武汉 430075

基金项目: 

国家部委预先研究项目（51318060212）

详细信息
    作者简介:

    陆益敏(1981-)，男，讲师，博士，主要从事激光沉积功能薄膜等方面的研究。Email:luyimin_zy@163.com

  • 中图分类号: TN304

Multilayer-DLC film with low inner-stress prepared by pulsed laser deposition

  • 1.

    Opto-Electronics Institute,Wuhan Mechanical College,Wuhan 430075,China

  • 摘要: 为解决类金刚石膜内应力极大的问题，利用很薄的岛状结构锗层与较厚的类金刚石层循环，设计并制备了具有低内应力的多层类金刚石膜。其中，类金刚石层为主要功能膜层，起到硬质保护和光学增透的作用；而锗层作为缓冲层，起到缓解纯类金刚石膜内应力过大的问题，同时由于锗层很薄，对整个膜层的机械性能和红外特性的影响很小。测试表明，制备的多层类金刚石膜内应力为2.14 GPa，比纯类金刚石膜降低了39%，通过了GJB2485-95《光学膜层通用规范》中的重摩擦测试；同时，其纳米硬度仍保持在47 GPa的高水平。该多层类金刚石膜可以作为实际应用的红外窗口保护膜。
    Abstract: Multilayers diamond-like carbon film, which was composed of several thick diamond-like carbon layers and thin germanium island layers, was prepared on the germanium substrate in order to resolve the high inner-stress in the diamond-like carbon film. The diamond-like carbon layers had the main function of protection, and the germanium island layers had the buffer function to reduce the inner-stress in the diamond-like carbon film. Meanwhile, the thicknesses of the germanium layers were very thin, so they had no influence on the mechanical and infrared performances of the whole film nearly. Inner-stress in the multilayers diamond-like carbon film was 2.14 GPa, 39% lower than that of the pure diamond-like carbon film, and the multilayers diamond-like carbon film could pass the friction test stipulated in the GJB2485-95'general specification for optical coatings. The hardness of the multilayers diamond-like carbon kept high hardness of 47 GPa, and had the same surface roughness to the pure diamond-like carbon film. Therefore, the multilayers diamond-like carbon film could be used as practical protective film for infrared window.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-10
  • 修回日期:  2017-02-13
  • 刊出日期:  2017-09-25

脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜

doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
  • 1. 武汉军械士官学校 光电技术研究所,湖北 武汉 430075
    • 作者简介:

    陆益敏(1981-)，男，讲师，博士，主要从事激光沉积功能薄膜等方面的研究。Email:luyimin_zy@163.com

  • 收稿日期: 2017-01-10
  • 修回日期: 2017-02-13
  • 刊出日期: 2017-09-25
基金项目:

国家部委预先研究项目（51318060212）

  • 中图分类号: TN304

摘要: 为解决类金刚石膜内应力极大的问题，利用很薄的岛状结构锗层与较厚的类金刚石层循环，设计并制备了具有低内应力的多层类金刚石膜。其中，类金刚石层为主要功能膜层，起到硬质保护和光学增透的作用；而锗层作为缓冲层，起到缓解纯类金刚石膜内应力过大的问题，同时由于锗层很薄，对整个膜层的机械性能和红外特性的影响很小。测试表明，制备的多层类金刚石膜内应力为2.14 GPa，比纯类金刚石膜降低了39%，通过了GJB2485-95《光学膜层通用规范》中的重摩擦测试；同时，其纳米硬度仍保持在47 GPa的高水平。该多层类金刚石膜可以作为实际应用的红外窗口保护膜。

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