การเปรียบเทียบสมบัติเชิงโครงสร้างของฟิล์มไฮโดรจิเนตอะมอร์ฟัสคาร์บอนที่ถูกเตรียมโดยใช้กำลังไฟฟ้าความถี่วิทยุโหมดพัลส์และต่อเนื่อง

บทคัดย่อ

ฟิล์มไฮโดรจิเนตอะมอร์ฟัสคาร์บอน (a-C:H) ถูกเคลือบลงบนแผ่นซิลิกอน (Si) โดยใช้วิธีอาร์เอพ-พีอีซีวีดี (RF-PECVD) ที่กำลังไฟฟ้าความถี่วิทยุ 100 W ได้ทำการเปรียบเทียบสมบัติเชิงโครงสร้างของฟิล์ม a-C:H ที่เคลือบในโหมดพัลส์ (pulsed-wave, PW) และโหมดต่อเนื่อง (continuous-wave, CW) การเคลือบฟิล์มในโหมดพัลส์ที่ความถี่ 1 Hz และรอบการทำงาน 10% ใช้เวลาการเคลือบ 30 min ขณะที่การเคลือบฟิล์มในโหมดต่อเนื่องใช้เวลาการเคลือบ 3 min ใช้แก๊สอาร์กอน (Ar) และแก๊สอะเซทิลีน (C₂H₂) ในอัตราส่วน 1:10 sccm เป็นแก๊สตั้งต้นในการเคลือบฟิล์ม ได้ทำการวิเคราะห์สัดส่วน I_D/I_G โดยใช้เทคนิครามาน (Raman spectroscopy) วิเคราะห์ปริมาณ sp²(%) โดยใช้เทคนิคเนคซาฟ (near edge X-ray absorption fine structure, NEXAFS) วิเคราะห์ปริมาณ sp³(%) โดยใช้เทคนิคเอกซ์พีเอส (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) และวิเคราะห์ความหนา ความขรุขระ และความหนาแน่นของฟิล์ม โดยใช้เทคนิคเอกซ์อาร์อาร์ (X-ray reflectivity, XRR) ผลการทดลองพบว่าการใช้กำลังไฟฟ้าความถี่วิทยุในโหมดพัลส์สามารถเคลือบฟิล์ม a-C:H ที่มีสัดส่วน I_D/I_G  sp²(%) และ sp³(%) เท่ากับ 0.76 59.3% และ 33.2 % ตามลำดับ และฟิล์มมีความหนาและความหนาแน่น เท่ากับ 53.0 nm และ 2.1 g/cm³ ตามลำดับ ในขณะที่การใช้กำลังไฟฟ้าความถี่วิทยุในโหมดต่อเนื่องให้ฟิล์ม a-C:H ที่มีสัดส่วน I_D/I_G  sp²(%) และ sp³(%) เท่ากับ 0.57 62.5% และ 29.5% ตามลำดับ และฟิล์มมีความหนาและความหนาแน่น เท่ากับ 54.5 nm และ 2.0 g/cm³ ตามลำดับ ดังนั้นที่กำลังไฟฟ้าและเวลา RF on เท่ากัน การเคลือบฟิล์ม a-C:H โดยใช้โหมดพัลส์ให้ฟิล์มที่มีสมบัติเชิงโครงสร้างเสมือนเพชรมากกว่าการใช้โหมดต่อเนื่อง