بررسی نقش انرژی پرتو یون بر ماهیت لایه نازک کربن آمورف (Sp2/Sp3) توسط فرایند لایه نشانی پرتو یونی

انرژی یون کربن یک فاکتور کلیدی در تعیین مقدار پیوندهای sp3 در ساختار لایه کربن آمورف و ماهیت شبه الماسه است. در این پژوهش، تحولات ساختاری پوشش کربن شبه الماس بر اساس مکانیزم تشکیل پیوندsp3 متاثر از انرژی پرتو یون توسط فرایند لایه نشانی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، جهت لایه نشانی پوشش ها، پارامتر انرژی پرتو یون در مقادیر 200، 300 و eV 400 در نظر گرفته شد. سپس جهت ارزیابی ساختار و ترکیب شیمیایی پوشش های ایجاد شده، از آنالیزهای طیف سنجی رامان و فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) استفاده شد. همچنین جهت تاثیر انرژی پرتو یون بر زبری سطح و ضخامت پوشش های اعمالی، از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) استفاده گردید. سختی و مدول الاستیک توسط آزمون نانوسختی سنجی اندازه گیری شد. مطابق نتایج آنالیز رامان، کمترین مقدار نسبت ID/IG در انرژی پرتو یون eV300 بدست آمد که برابر با 66/0 بود. نتایج حاصل از آنالیز XPS گویای کمترین مقدار پیوندهای sp2 در لایه کربن شبه الماس در انرژی پرتو یونیeV300 بود. همچنین نتایج آنالیز AFM، نشان داد که در انرژی پرتو یون eV300، زبری سطح پوشش کربن شبه الماس، کمترین مقدار را دارا است. با توجه به بیشترین مقدار پیوندهای sp3 در انرژی پرتو یونی
 eV 300، پوشش کربن شبه الماس دارای بیشترین سختی و برابر با GPa 6/10بود.