双层碳膜形成机制图
近日，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心在四氯化碳气氛下碳化硅表面双层碳膜制备方面取得了新进展。
研究人员以四氯化碳为氯气源和碳源，通过碳化物衍生碳（CDC）过程和化学气相沉积（CVD）法，成功地在碳化硅表面制备出了双层碳膜。该双层碳膜分别由通过对碳化硅氯化形成的CDC亚表层和对四氯化碳热解形成的CVD表层构成。温度对该双层碳膜形成有重要作用。由于CDC过程的氯化率远高于CVD过程的沉积速率，因此CDC层比CVD层更厚。研究人员认为，可以通过引入氢气以及低温蒸发四氯化碳的方法降低CDC层的厚度。该双层碳膜的形成机制为碳化硅的氯化和CVD层的形成，这两个过程同时发生而又相互竞争。