ic膜又稱類金剛石膜（diamond-likecarbon，DLC），是碳的一種亞穩態，主要成分是碳，也含有氫，其量隨工藝條件而異，含碳量最多時可達20%。
基本介紹
- 中文名：ic膜
- 外文名：diamond-like carbon，DLC
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,特點,套用,內部原理,分類,研究現狀,發展前景,
簡介
ic膜又稱類金剛石膜（diamond-likecarbon，DLC），是碳的一種亞穩態，主要成分是碳，也含有氫，其量隨工藝條件而異，含碳量最多時可達20%。
特點
具有比較高的硬度、高導熱性、高絕緣性、良好的化學穩定性、從紅外到紫外的高光學透過率和良好的減摩特性等。這與金剛石相似，但是，除減摩性能優良外，其它性能均低於金剛石膜。
套用
類金剛石膜可廣泛用於機械、電子、光學、熱學、聲學、醫學等領域，並且作為減摩耐磨塗層套用於航空航天、金屬加工、醫療器件等眾多領域。
內部原理
類金剛石碳（DLC）是非晶結構，碳原子主要以sp3和sp2雜化鍵結合。碳元素因碳原子和碳原子之間的不同結合方式，從而使其最終產生不同的物質：金剛石（diamond）中碳碳以sp3鍵的形式結合；石墨（graphite）中碳碳以sp2鍵的形式結合；類金剛石（DLC）膜中，碳則是以sp3和sp2鍵的形式結合，生成的無定形碳的一種亞穩定形態，可以包括很寬性質範圍的非晶碳，因此兼具了金剛石和石墨的優良特性。
分類
類金剛石膜可分為無氫類金剛石碳膜(a-C)和含氫金剛石碳膜(a-C：H)。在含氫的DLC膜中存在一定數量的C-H鍵。含氫DLC又稱為α-C:H，由於其具有良好的減摩耐磨作用，在摩擦副固體表面改性方面廣泛套用。無氫類金剛石膜包括無氫非晶碳（α-C）和四面體非晶碳（tetrahedralcarbon，簡稱ta-C）膜。α-C膜含有一些sp3鍵；ta-C膜中以sp3鍵為主（sp3>70%），其具有強度高的特點，其可用於半導體器件、計算機硬碟、摩擦副表面改性、零部件表面改性等。
研究現狀
有研究者將高應力的DLC膜用於半導體製造工藝中，覆蓋在MOS器件上方，用於提高器件中的應力以改善器件載流子遷移率性能。
發展前景
類金剛石膜是一類性質類似於金剛石的具有多項優質性能的新型膜材料，它的面世是人類膜材料科學的一大進步。由於類金剛石膜的高耐磨性、低摩擦係數、熱穩定性、紅外透光性、高電阻、低介電常數及生物相容性，適合於多個領域的套用，同時類金剛石膜的製備方法簡單，使其引起人們的廣泛關注。
隨著人類對金剛石的研究的深入和其套用的廣泛，人類對其的需求越來越大，但是，由於製備金剛石的工業化工藝條件比較難以實現，因此人們渴望能有一種可以替代金剛石的新材料。類金剛石膜（diamond-like-carbon）簡稱DLC，是一類性質類似於金剛石具有高電阻率、高硬度、熱穩定性、高電阻、低介電常數、優秀的光學性能、及良好的生物相容性等多項優良性能的非晶體碳膜，一般利用非平衡氣相工藝合成的以碳或以碳和氫為主要成分的一種兼有自身獨特低摩擦係數和高耐磨性的材料。隨著人們研究的深入，發現DLC是一種集多個優點於一身的且套用前景十分廣闊的新型薄膜材料。世界各國對其的研究也在不斷的深入中，同時還有一些國家已經把DLC列入國家戰略材料之一。
