《表2 不同Ag掺杂含量a-C:Ag的Raman拟合结果》

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《Ag掺杂非晶碳膜结构、力学与电学行为研究》

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为了确定Ag含量变化对非晶碳结构的影响，图4给出了不同Ag掺杂量a-C:Ag的Raman光谱，测试采用532 nm激光光源，功率为0.12 mW，放大倍数50，曝光时间10 s，一次叠加。由图4可知，所有薄膜在1000～1800 cm-1波数范围内，Raman谱峰都表现出非对称性，对应典型的非晶碳结构[22]。对非晶碳的Raman光谱进行双Gaussian函数拟合，分别得到对应于所有sp2 C原子的“伸缩振动”（Stretching mode，E2g模式）的G峰，以及对应于环状结构中sp2 C原子的“呼吸振动”（Breathing mode，A1g模式）的D峰[23-24]。表2列出了G峰位置，D峰与G峰强度比（ID/IG，本文D峰与G峰的强度比为面积比），G峰半峰宽（Full Width At Half Maximum，FWHM）等参数。不同于其它常见金属掺杂体系中，Raman谱峰强度随金属含量增加而降低[25-26]，本研究中随Ag含量从0.7at%增大到41.4at%，a-C:Ag的Raman谱峰强度显著增强，这可以从两个方面进行解释:首先，Ag含量增加会导致薄膜sp2含量增加，而在可见光拉曼测试下，sp2 C散射截面是sp3 C的50～230倍[22]；此外，高Ag含量的薄膜中存在的Ag纳米颗粒会导致拉曼增强效应[27]，同时其G峰位置向高波数移动，从1533 cm-1移动到1580.7 cm-1，ID/IG从0.75单调增大到2.68，而G峰半高宽从159.4 cm-1显著减小为110.0 cm-1，这表明Ag含量的增大有利于提高薄膜中的sp2/sp3比例和sp2团簇尺寸，并显著降低碳网络的结构无序度。