Protection of diamond-like carbon films from an energetic atomic oxygen bombardment with Si-doping technology

原子状酸素衝撃に対するダイヤモンドライクカーボン膜のSiドーピング技術を用いた保護特性

横田 久美子*; 田川 雅人*; 北村 晃*; 松本 康司*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; Fontaine, J.*; Belin, M.*

Yokota, Kumiko*; Tagawa, Masahito*; Kitamura, Akira*; Matsumoto, Koji*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Fontaine, J.*; Belin, M.*

Siをドープしたダイヤモンドライクカーボン(DLC)の表面保護に関して、超熱原子状酸素(AO)ビーム照射の効果を調べた。Siの含有率が10%と20%の二種類のDLCを試験した。高分解能放射光光電子分光法(SR-PES)とラザフォード後方散乱法を用いて、超熱原子状酸素ビームを照射したDLC表面を分析した。SR-PES分析から、SiをドープしたDLCではAO照射によってSiO層が形成されることがわかった。RBS分析からは、ノンドープDLCではAO照射によって膜厚が目減りすること、それとは対照的に、SiドープDLCではSiO層が下地のDLCを保護することがわかった。

The effect of hyperthermal atomic oxygen (AO) exposure on a surface property of Si-doped DLC was investigated. Two types of DLC were tested which contain Si atoms approximately 10 at% and 20 at%. Surface analytical results of high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation (synchrotron radiation photoemission spectroscopy; SR-PES) as well as Rutherford backscattering spectroscopy (RBS) have been used for characterization of the AO-exposed Si-doped DLC. It was identified by SR-PES that the SiO layer was formed by the hyperthermal AO exposure at the Si-doped DLC surface. RBS data indicates that AO exposure leads to severe thickness loss on the non-dope DLC, in contrast, SiO layer formed by the hyperthermal atomic oxygen reaction at the Si-doped DLC protects the DLC underneath the SiO layer.