| 含氢碳膜生长、结构和性能的计算机模拟研究 | |
| 权伟龙 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 陈建敏 ; 李红轩 |
| 2010-11-26 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| Degree Discipline | 物理化学（含：化学物理） |
| Keyword | 含氢碳膜 分子动力学模拟 薄膜生长 纳米压痕 热稳定性 Hydrogenated Carbon Film Molecular Dynamical Simulations Film Growth Nano-indentation Hermal Stability |
| Abstract | 通过分子动力学模拟研究了含氢碳膜的生长机制、结构及其力学特性和热稳定性。主要结论包括： 1. 用C、H原子生长含氢碳膜时，在低能情况下（如1eV），薄膜以C、H原子的表面吸附和浅注入为主要生长模式；随着入能量的提高（如10-20eV），表面的夺氢反应开始发挥重要作用，并导致了H原子沉积效率的下降；若再提高入射能量（>30eV），薄膜生长成为两步模式，一个是C原子的表面吸附和浅注入，形成薄膜的C原子网络骨架，另一个是H原子的深注入，导致碳原子配位数的提高。在给定入射能量下（C：40eV；H：20eV）薄膜中的氢含量正比气源中的氢含量，提高氢含量会导致薄膜生长变慢。 2. 用CH基团生长含氢碳膜时，随着入射能量的提高，薄膜中的氢含量先是略有减少，随后又开始增加。提高入射能量会改变薄膜生长机制，但对薄膜中的sp3-C含量影响很小。CH分子取向对薄膜生长机制和薄膜结构的影响较小。 3. 含氢碳膜的硬度由氢含量和sp3-C含量共同决定；当薄膜氢含量小于39% 时，硬度主要取决于sp3-C含量，sp3-C越多，硬度越高；若继续提高氢含量，尽管薄膜中sp3-C含量提高很多，但薄膜硬度却会显著下降。 4. 含氢碳膜的石墨化温度和脱氢温度都随着氢含量的增加而降低，且脱氢温度显著高于石墨化温度，石墨化是导致含氢碳膜热退化的主要因素。 |
| Subject Area | 表面工程技术与摩擦学 |
| Funding Project | 磨损和表面工程组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/1851 |
| Collection | 中国科学院材料磨损与防护重点实验室/先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 权伟龙. 含氢碳膜生长、结构和性能的计算机模拟研究[D]. 中国科学院研究生院,2010. |
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| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 201065权伟龙.pdf（5040KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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