脉冲激光沉积技术在类金刚石膜制备中的应用

脉冲激光沉积类金刚石膜技术 脉冲激光沉积(PLD)技术是一种制备类金刚石膜的技术，通过使用脉冲激光沉积薄膜，可以制备出具有高硬度、低摩擦系数和抗激光损伤阈值的类金刚石膜。但是，传统的脉冲激光沉积技术存在一些技术难题，如金刚石相含量较低、石墨颗粒多、薄膜与衬底附着力差、膜内应力大等。 为解决这些技术难题，研究人员开发了一些技术措施，如引入背景气体、超快激光、偏压、磁场以及加热等，以提高薄膜金刚石相含量。例如，通过引入背景气体，可以减少石墨颗粒的形成；通过使用超快激光，可以提高薄膜的金刚石相含量；通过施加偏压，可以改善膜与衬底的附着力。 此外，研究人员还开发了一些其他技术措施，如使用金刚石或丙酮靶材、减小单脉冲能量等，以减少石墨颗粒的形成和膜内应力的增加。这些技术措施的应用，大大推动了脉冲激光沉积技术的发展。 类金刚石膜是一种非晶态物质，具有长程无序、短程有序的结构。类金刚石膜中的碳原子的空间配位非常紧促和无序，这些碳原子一部分处于金刚石的sp3杂化状态，另一部分处于石墨的sp2杂化状态，同时还有极少数的sp1杂化态。 类金刚石膜具有许多优异的性能，如高硬度、低摩擦系数、抗激光损伤阈值高、热导率高、摩擦系数小、化学稳定性好等。这些性能使得类金刚石膜在许多领域具有广泛的应用前景，如机械加工、电子元件、生物医学等。 脉冲激光沉积技术是制备类金刚石膜的一种重要技术，通过不断地技术改进和创新，脉冲激光沉积技术将继续推动类金刚石膜的发展和应用。