高能重离子辐照制备SiOC复合材料的研究

用120keV碳离子注入非晶SiO2薄膜,再用高能Xe、Pb和U离子辐照。注碳剂量范围为2.0×1017—8.6×1017 cm-2,高能离子辐照剂量1.0×1010—3.8×1012 cm-2。辐照后的样品用傅里叶变换红外光谱仪进行系统分析。实验结果显示,高能离子辐照在注碳非晶SiO2薄膜中形成了大量的Si-O-C键和Si-C键。这些Si-O-C结构具有环链、开链和笼链等多种结构形式。随电子能损、辐照剂量或者沉积能量密度的增加,SiOC结构由类笼向环/开链结构演化。对高能重离子驱动产生SiOC结构的机理进行了简单的讨论。