بررسی اثر ولتاژ بایاس بر مشخصه های ساختاری و مکانیکی لایه نازک کربن شبه الماس اعمال شده توسط فرایند رسوب دهی پرتو یونی

در این پژوهش اثر ولتاژ بایاس بر تغییرات ساختاری لایه نازک کربن شبه ­الماس  ایجاد شده توسط فرایند رسوب­­دهی پرتو یونی مورد بررسی قرار گرفته ­است. برای این منظور، پارامتر ولتاژ بایاس در مقادیر­ V۰، V۵۰- ، V۱۰۰- و V۱۵۰- روی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم AA۵۰۸۳  در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی تغییرات ساختاری از طیف­سنجی رامان استفاده شد. همچنین جهت تاثیر ولتاژ بایاس بر ضخامت و زبری سطح پوشش­های اعمالی، از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نیز استفاده گردید. سختی و مدول الاستیک توسط آزمون نانوسختی­سنجی اندازه­گیری شد. نتایج آنالیز رامان نشان­دهنده بیش­ترین میزان پیوندهای sp۳ در لایه نازک کربن شبه الماس در ولتاژ بایاس V۵۰- بود و با افزایش ولتاژ بایاس، مقدار پیوندهای  sp۳ کاهش پیدا کرد.  نتایج آنالیز AFM گویای کم­ترین میزان زبری سطح لایه (nm ۱۰) در ولتاژ بایاس V۵۰- بود.  با توجه به این که میزان پیوندهای sp۳ در ولتاژ بایاس V۵۰- در حداکثر مقدار خود قرار داشت، سختی در این مقدار ولتاژ بایاس نیز نسبت به ولتاژهای دیگر بالاتر و برابر GPa ۱/۱۴بود.