Amorphous Hydrogenated Carbon Films with Diamond-Like and Polymer-Like Properties

Abstract

Results of the study of structural features and optical properties of thin films of amorphous hydrogenated carbon (a-C:H) films prepared by plasma-activated chemical vapor deposition of various hydrocarbon precursors are reviewed. The effect of different factors on the rate of a-C:H films deposition in a DC glow discharge with the magnetron plasma localized near the anode such as voltage, discharge power, gas pressure, relative content of an inert gas in the mixture with a hydrocarbon and other is analyzed. It is shown that the refractive index of a-C:H films can be changed in the interval 2.35-1.55 by increasing the deposition rate and the choice of the appropriate hydrocarbon precursor. The features of the vibration spectra of the diamond-like and polymer-like films are discussed. The correlations of the structural peculiarities and of the optical absorption edge, gap width, and conductivity as well as the absorption spectra in visible region and the ratio of the fundamental bands in Raman scattering spectra are estimated. Examples of using the optical properties of the a-C:H films are given.

Thermal evolution of ladder-like silsesquioxanes during formation of black glasses

“…4-6). Literature data state that a band at 1900 cm -1 can be a combinational band or a residual bonding of -C:C-specimen [41,42]. Bands at 2050 and 2230 cm -1 can be attributed to the Si-H stretching vibrations (SiCSi-H and O 3 Si-H groups) [30,31,34].…”

Сдвиг пика локализованного плазмонного резонанса в гранулированных пленках золота на поверхности a-C : H

“…Пленки a-C : H-получали химическим осаждением па-ров толуола в плазме тлеющего разряда на постоянном токе, поддержимаемой магнетронной плазмой, локали-зованной вблизи анода [9]. Мощность тлеющего разряда варьировалась в интервале 0.6−6 W при изменении давления в вакуумной камере от 1 до 4 · 10 −4 Torr.…”

“…наименьший показатель преломления пленки. Как было показано ранее, показатель преломления a-C : H-пленок, полученных из паров толуола, уменьшается от 1.8 до 1.6 с увеличением скорости осаждения [9]. Смещение пика ЛППР приблизительно линейно с малыми изменениями показателя преломления [11].…”

“…Сдвиг плаз-монного пика составил 32 nm при изменении оптиче-ской ширины щели от 0.8 до 2.4 eV (рис. ростом удельного сопротивление a-C : H-пленок [9]. По-этому вероятность локализации π-электронов в отдель-ных небольших кластерах на поверхности a-C : H-пленок и увеличение расстояния между ними растет с уве-личением ширины оптической щели.…”

“…Они зависят от относительного содержания атомов углерода в sp 2 -и sp 3 -гибридизации их электрон-ных оболочек [9]. Электронные свойства a-C : H опре-деляются π−π-электронными переходами в отдельных наноразмерных кластерах, присутствующих в структуре пленок, и степенью делокализации в них π-электронов.…”