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- Original title:
- Structure and Erosion Behavior of Metal-doped Carbon Films
- Translated title:
- Struktur und Erosionsverhalten von metalldotierten Kohlenstoffschichten
- Author:
- Adelhelm, Christoph
- Year:
- 2008
- Document type:
- Dissertation
- Faculty/School:
- Fakultät für Maschinenwesen
- Advisor:
- Bolt, Hans-Harald (Prof. Dr. Dr.)
- Referee:
- Werner, Ewald (Prof. Dr. habil. Dr. h.c.); Heiz, Ulrich K. (Prof. Dr.); Bolt, Hans-Harald (Prof. Dr. Dr.)
- Language:
- en
- Subject group:
- PHY Physik; WER Werkstoffwissenschaften
- Controlled terms:
- Kohlenstoff; Dotierung; Metall; Dünne Schicht; Abtragen; Fusionsplasma
- TUM classification:
- NUC 573d; NUC 555d
- Abstract:
- The nanoscopic structure of metal-doped amorphous carbon films (a-C:Me) was investigated by various techniques (XAFS, XRD, TEM, XES, Raman), dependent on metal type (Ti, V, Zr, W), metal concentration (<15 %) and annealing temperature (up to 1300 K). The metal is in carbidic bonding state after deposition and generally distributed atomically disperse in the amorphous carbon matrix. Annealing leads to formation of nm-sized carbide crystallites. In as-deposited samples, an increased aromatic cluster size in the amorphous carbon phase was observed for doped samples. Erosion experiments of a-C:Me films revealed strongly reduced erosion yields compared to pure carbon. The erosion product distribution is shifted from higher hydrocarbons to more CD4 production.
- Translated abstract:
- Die nanoskopische Struktur von metalldotierten, amorphen Kohlenstoffschichten (a-C:Me) wurde untersucht in Abhängigkeit von Metalldotierung (Me=Ti, V, Zr, W), Metallkonzentration (<15 %) und Temperaturbehandlung (bis 1300 K). Dabei kamen verschiedene Analysemethoden (XAFS, XRD, TEM, XES, Raman) zum Einsatz. Nach der Abscheidung weist das Metall carbidischen Bindungscharakter auf und ist größtenteils atomar dispers in der Kohlenstoffmatrix verteilt. Anschließendes Tempern führt zur Bildung von mehreren Nanometer großen Carbidkristalliten. Im Vergleich zu undotiertem Kohlenstoff führt die Zugabe von Metallen während des Schichtwachstums zu größeren aromatischen Clustern in der amorphen Kohlenstoffmatrix. Die Anwesenheit von kleinen Metallmengen verringert die Kohlenstofferosion durch Deuteriumionen deutlich. Außerdem entsteht verstärkt CD4 als Erosionsprodukt.
- WWW:
- https://mediatum.ub.tum.de/?id=645118
- Date of submission:
- 30.01.2008
- Oral examination:
- 11.09.2008
- Pages:
- 136
- Urn (citeable URL):
- https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20080115-645118-1-9
- Last change:
- 15.10.2012
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