塗覆有無定形氫化碳的基材的製作方法

2023-06-26 21:14:26

專利名稱：塗覆有無定形氫化碳的基材的製作方法
技術領域：
本發明涉及塗覆有塗層的基材，該塗層至少包含第一層和第二層，所述第一層為 具有高光學帶隙的類聚合物無定形氫化碳塗層，所述第二層為具有低光學帶隙的類金剛石 無定形氫化碳塗層。本發明還涉及製造這樣的塗層的方法。
背景技術：
已證明無定形氫化碳塗層具有寬廣範圍的電子、光學和摩擦學性能。許多無定形 氫化碳塗層在從強烈氫化的類聚合物塗層到硬質類金剛石碳塗層的領域中是公知的。硬質碳塗層的缺點是對基材的附著性差。這種差的附著性是由塗層中存在的高的 壓應力引起的。這種差的附著性和高應力的結果是可達到的塗層厚度有限。為了提高對基材的附著性，可用一種或多種摻雜元素例如金屬元素(Ti、&、W、Si、 Ta)或非金屬元素(N、F、0)摻雜該無定形氫化碳塗層。提高對基材的附著性的另一種可能方式是通過在基材和無定形氫化碳塗層之間 使用一個或多個中間層。另外的可能方式是施加包含層狀結構的塗層。一個實例包含如EP856 592中所述 的塗層，該塗層含有類金剛石碳塗層(DLC)和類金剛石納米複合物(DLN)塗層的交替層。

發明內容
本發明的目的是提供至少部分塗覆有無定形氫化碳塗層的基材從而避免現有技 術中的問題。本發明的另一個目的是提供至少部分塗覆有包含至少第一層和第二層的塗層的 基材，其中第二層的Etl4光學帶隙小於第一層的Etl4光學帶隙。本發明的另外目的是提供至少部分塗覆有包含一定數目層狀結構的塗層的基材， 每個結構包含第一層和第二層。本發明的另外目的是提供至少部分塗覆有硬度隨著塗層厚度改變的塗層(例如 在塗層外側處具有較高硬度的塗層)的基材。本發明的另外目的是提供具有對基材的附著性得到改善的塗層的基材。本發明的另外目的是提供具有高厚度塗層的基材。本發明的另外目的是提供製造至少包含第一層和第二層的塗層的方法，所述第一 層為類聚合物無定形氫化碳塗層，所述第二層為類金剛石無定形氫化碳塗層。根據本發明的第一方面，提供了至少部分塗覆有塗層的基材。該塗層至少包含第 一層和第二層。第一層和第二層中的每一個包含無定形氫化碳。第一層具有第一 Etl4光學 帶隙，第二層具有第二 Etl4光學帶隙。第二 Etl4光學帶隙小於第一 Etl4光學帶隙。對於本發明而言，Etl4光學帶隙定義為光吸收係數α達到α = IO4CnT1閾值時的 光子能量。
其中k為消光係數；和λ是以cm計的光的波長。通過橢偏光度法測定光學常數例如折射率和消光係數。通過使用由Jellison和 Modine 在 Appl. Phys. Lett. 69(1996)371 erratum2137 中推導的 Tauc-Lorentz 模型測定光 學常數。第一層的Etl4光學帶隙優選高於1.6，例如高於1.8。第二層的Etl4光學帶隙優選低於1. 3，例如低於1. 1。第一層和第二層均包含無定形氫化碳。無定形氫化碳塗層是指包含碳和氫的任何 無定形塗層。在優選實施方案中，第一層和第二層包含由碳和氫構成的無定形氫化碳塗層。 雖然第一層和第二層均包含無定形氫化碳，但是第一層不同於第二層。第一層優選包含類 聚合物的無定形氫化碳塗層而第二層優選包含類金剛石的無定形氫化碳塗層。例如通過對比第一層和第二層的性能如光學、機械、摩擦學和電性能，清楚了第一 層和第二層之間的差異。對於本發明而言，類聚合物無定形氫化碳塗層定義為具有高的氫濃度、高的CHx端 基(SP1雜化CH端基、Sp2雜化CH2端基和Sp3雜化CH3端基)貢獻以及因此具有弱的C-C鍵 網絡的層。此外，類聚合物無定形氫化碳塗層具有優選高於1.6 (例如高於1.8)的高Etl4光 學帶隙。類金剛石無定形氫化碳塗層定義為具有低的氫濃度、低的CHx端基(SP1雜化CH端 基、Sp2雜化CH2端基和Sp3雜化CH3端基)貢獻以及因此具有強的C-C鍵互連網絡的層。類金剛石無定形氫化碳塗層具有優選低於1. 3 (例如低於1. 1)的低Etl4光學帶隙。下面更為詳細地解釋了術語低的氫濃度、氫濃度、低的CHx端基貢獻、高的CHx端 基貢獻。類聚合物無定形氫化碳塗層的氫濃度優選高於30原子％，更優選高於40原子％ 或高於44原子％。類金剛石無定形氫化碳塗層的氫濃度優選低於25原子％，更優選低於20原子％， 例如16原子％。 第一層的硬度優選低於第二層的硬度。類聚合物無定形氫化碳塗層的硬度優選低於12GPa，例如GPa或8GPa。類金剛石無定形氫化碳塗層的硬度優選高於14GPa，更優選高於15GPa，例如 18GPa 或 20GPa。類聚合物無定形氫化碳塗層和類金剛石無定形氫化碳塗層之間的差異主要是由 spx雜化CHx端基(χ等於1、2和3)的不同貢獻引起的。對於類聚合物無定形氫化碳塗層，顯著存在χ等於1、2和3的spx雜化CHx端基即 SP1雜化CH端基，SP2雜化CH2端基和SP3雜化CH3端基。對於類金剛石無定形氫化碳塗層，基本不存在χ等於1、2和3的spx雜化CHx端基 即SP1雜化CH端基，SP2雜化CH2端基和SP3雜化CH3端基。spx雜化CHx端基，更具體地Sp2雜化CH2端基和sp3雜化CH3端基在鍵鏈中充當端
5基。高的spx雜化CHx端基量產生軟質材料。因此類金剛石無定形氫化碳塗層的硬度顯著高於類聚合物無定形氫化碳塗層的 硬度。從傅立葉變換紅外(FTIR)透射光譜中清楚，類金剛石無定形氫化碳塗層基本不 存在spx雜化CHx端基。類金剛石無定形氫化碳塗層的FTIR透射光譜在2800至3400CHT1 波數範圍內顯示出被峰谷隔開的兩個峰，而類聚合物無定形氫化碳塗層的FTIR透射光譜 在2800至3400CHT1波數範圍內顯示出一個寬峰。通過測定FTIR透射光譜在2800至3400CHT1波數範圍內的一階導數，清楚了這兩 個FTIR透射光譜之間的差別。 類金剛石無定形氫化碳塗層在2800至3400CHT1波數範圍內的FTIR透射光譜的一 階導數具有至少三個零軸交點。一個零軸交點對應於該FTIR透射光譜中第一個峰的最大 絕對強度，第二個零軸交點對應於該FTIR透射光譜中峰谷的最小絕對強度，第三個零軸交 點對應於該FTIR透射光譜中第二個峰的最大絕對強度。該FTIR透射光譜的一階導數與虛基線的交叉點不認為是零軸交點。相反，類聚合物無定形氫化碳塗層在2800至3400CHT1波數範圍內的FTIR透射光 譜的一階導數僅具有一個零軸交點，該零軸交點對應於FTIR透射光譜中的峰的最大絕對 強度。FTIR透射光譜的一階導數與虛基線的交叉點不認為是零軸交點。如上所述，類金剛石無定形氫化碳塗層的特徵在於，基本不存在SP1雜化CH端基、 基本不存在Sp2雜化CH2端基和基本不存在Sp3雜化CH3端基；而類聚合物無定形氫化碳塗 層的特徵在於顯著存在SP1雜化CH端基、顯著存在Sp2雜化CH2端基和顯著存在Sp3雜化 CH3端基。由FTIR透射光譜清楚的是，基本不存在/顯著存在spx雜化CHx端基(χ等於1、2 和3)是基本不存在/顯著存在相應伸縮振動的結果。通過傅立葉變換紅外(FTIR)透射光 譜中相應SPxCHx伸縮振動的基本不存在/顯著存在，可清楚基本不存在/顯著存在特定的 spx雜化CHx端基。結合基本不存在spx雜化CH端基來更為詳細地描述類金剛石無定形氫化碳塗層。 以類似方式可通過顯著存在SPx雜化CH端基更為詳細地描述類聚合物無定形氫化碳塗層。在FTIR透射光譜中的3300CHT1頻率處基本不存在sp1 CH伸縮振動顯示基本不存 在SP1雜化CH端基。在FTIR透射光譜中的2970-2975CHT1頻率處基本不存在Sp2CH2對稱伸縮振動；和 /或在FTIR透射光譜中的β ^ ΚΒΟδδοπΓ1頻率處基本不存在Sp2CH2非對稱伸縮振動，顯示 基本不存在SP2雜化CH2端基。在FTIR透射光譜中的ΖθδδΙΘΘΟαιΓ1頻率處基本不存在Sp3CH3非對稱伸縮振動； 和/或在FTIR透射光譜中的2875CHT1頻率處基本不存在Sp3CH3對稱伸縮振動，顯示了基本 不存在sp3雜化CH3端基。對於本發明而言，「基本不存在」特定的振動是指與這種特定振動相關的吸收帶面 積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的10%。優選地，與該特定振動相 關的吸收帶面積小於在2800至3400CHT1波數範圍內的吸收帶總面積的5%或甚至小於其1%。例如，在3300cm-1頻率處基本不存在Sp1CH伸縮振動是指最大強度在SSOOcnT1頻 率處的吸收帶的面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的10%。優選地， 最大強度在3300CHT1頻率處的吸收帶的面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶 總面積的5%或甚至小於其1%。在ΖΘΤΟΙΘ δ^—1頻率處基本不存在Sp2CH2對稱伸縮振動是指最大強度在 2970-2975CIH"1頻率處的吸收帶面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的 10%，優選小於其5%或甚至小於其1%。在SOSiKBOSScnr1頻率處基本不存在Sp2CH2非對稱伸縮振動是指最大強度在 3030-3085CIH"1頻率處的吸收帶面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的 10%，優選小於其5%或甚至小於其1%。在ΖθδδΙθθ ^πΓ1頻率處基本不存在Sp3CH3非對稱伸縮振動是指最大強度在 2955-2960CIH"1頻率處的吸收帶的面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積 的10%，優選小於其5%或甚至小於其1%。在2875CHT1頻率處基本不存在Sp3CH3對稱伸縮振動是指最大強度在2875CHT1頻率 處的吸收帶面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的10%，優選小於其 5%或甚至小於其1%。除了基本不存在spx雜化CHx端基(χ等於1、2和3)，類金剛石無定形氫化碳塗層 的特徵還優選在於基本不存在SP2雜化CH芳基。通過在FTIR透射光譜中的βΟδΟΙΙΟΟαιΓ1頻率處基本不存在Sp2CH芳族伸縮振動， 可清楚基本不存在SP2雜化CH芳基。在3050-3 lOOcnT1頻率處基本不存在Sp2CH芳族伸縮振動是指最大強度在 3050-3100CIH"1頻率處的吸收帶面積小於在2800至3400CHT1頻率範圍內的吸收帶總面積的 10%，優選小於其5%或甚至小於其1%。類金剛石無定形氫化碳塗層中的SP1雜化CH端基、Sp2雜化CH2端基和sp3雜化 CH3端基的基本不存在暗示著顯著存在sp3雜化CH基團和/或顯著存在sp2雜化CH基團。在FTIR透射光譜中在2900 (士 15) cm—1頻率處顯著存在Sp3CH伸縮振動，表明顯著 存在sp3雜化CH基團。在FTIR透射光譜中在3016CHT1頻率處顯著存在Sp2CH烯屬伸縮振動，表明顯著存 在SP2雜化CH基團。類金剛石無定形氫化碳塗層優選具有20至40原子％，更優選20至30原子％的 sp3含量並且具有優選低於25原子％，更優選低於20原子％ (例如16原子％)的氫含量。這種sp3含量和這種氫含量的組合使所述類金剛石無定形氫化碳塗層不同於本領 域中已知的其它氫化無定形碳塗層。類金剛石無定形氫化碳塗層的折射率優選高於2. 2，例如2. 4或2. 5。第一層的厚度優選為5-5000nm，更優選 10_1000nm，例如 100nm、200nm 或 500nm。第二層的厚度優選為5-5000nm，例如 lO-lOOOnm，如 100nm、200nm 或 500nm。優選地，使第一層定位於最接近基材並優選使第二層定位於最接近塗層的外表
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可能地，使第一層的組成朝向第二層的組成逐漸改變。作為替代方案，第一層和第二層形成彼此明確區分(wells印arated)的層。 通過提供包含第一層和第二層的塗層，提供了具有從低硬度向高硬度變化的硬度 的塗層。可優選在施加第一層之前將中間層例如附著促進層施加到基材上。優選的中間層 包括鈦層、鉻層或者基於鈦或鉻的層。在本發明的優選實施方案中，提供了至少部分塗覆有包含一定數目層狀結構的塗 層的基材。每個層狀結構包含第一層和第二層。第一層和第二層各自包含無定形氫化碳。 第一層包含類聚合物無定形氫化碳塗層而第二層包含類金剛石無定形氫化碳塗層。第一層 的Etl4光學帶隙高於第二層的Etl4光學帶隙。優選地，塗層的層狀結構的數目為1-100。更優選地，層狀結構的數目為5-50，例 如10。包含一定數目的含有第一層和第二層的層狀結構的塗層的優點是降低了該塗層 的內應力。這產生對基材具有改善附著性的塗層。此外，這允許沉積較厚的塗層而不發生 剝落。可達到的塗層厚度優選高於2 μ m，更優選高於5 μ m，例如10 μ m或25 μ m。優選地，層狀結構的第一層定位於比層狀結構的第二層更接近基材。可能地，層狀結構的第一層的組成朝向該層狀結構的第二層的組成逐漸變化。作為替代方案，層狀結構的第一層和第二層形成彼此明確區分的層。類似地，層狀結構的第二層的組成能夠朝向後續層狀結構的第一層的組成逐漸變 化。作為替代方案，層狀結構的第二層和後續層狀結構的第一層形成明確區分的層。可優選在施加第一層之前將中間層例如附著促進層施加在基材上。優選的中間層 包括鈦層、鉻層、基於鈦的層或基於鉻的層。作為基材，可考慮任何基材例如金屬基材、金屬合金基材、陶瓷基材、玻璃基材或 聚合物基材。根據本發明的第二方面，提供了製造包含至少第一層和第二層的塗層的方法。該 方法包含如下步驟a)提供基材；b)將包含無定形氫化碳的第一層沉積在所述基材上，所述第一層具有第一 Etl4光 學帶隙；c)將包含無定形氫化碳的第二層沉積在所述第一層上，所述第二層具有第二 Etl4 光學帶隙；其中所述第二 Etl4光學帶隙小於所述第一 Etl4光學帶隙。可以通過本領域中已知的任何技術，例如通過離子束沉積、等離子體濺射、雷射燒 蝕來沉積第一層和第二層。優選地，通過化學氣相沉積(CVD)，更具體地通過等離子體增強 化學氣相沉積(PECVD)來沉積第一層和第二層沉積第一層和第二層的優選方法包括使用遠程等離子體技術，例如微波放電、感 應耦合等離子體或膨脹熱等離子體。優選地，該方法包括使用以典型地低於0. 4eV的低電子溫度為特徵的遠程等離子 體。
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雖然第一層和第二層不同，但它們均可通過遠程等離子體技術進行施加，例如通 過改變沉積期間一種或多種處理參數如載氣流量和/或含碳前體氣體的流量。一種優選的方法包括使用膨脹熱等離子體(ETP)。該ETP沉積裝置包含一個或多個膨脹熱等離子體源和低壓沉積室。該ETP源優選 包含級聯弧。載氣(例如氬氣、氫氣、氮氣或它們的混合物)流經該等離子體源。這種氣體 在例如0. 5巴的壓力下被電離產生等離子體。當等離子體到達級聯弧出口時，其膨脹到低 壓沉積室中。在該沉積室中，向等離子體中加入沉積所必需的前體氣體。由所提及的氣體 和源於其的自由基、離子和電子構成的等離子體混合物以亞聲速朝向基材傳輸。ETP沉積技術允許以高的沉積速率，例如高於15nm/s或高於20nm/s如40nm/s或 60nm/s的沉積速率，來沉積氫化無定形碳塗層。沉積類金剛石無定形氫化碳的優選方法中，從ETP源發出的載氣離子流量與引入 的含碳前體氣體流量的比率優選低於10，例如5、2或1。含碳前體氣體的例子包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丁烷、苯和甲苯。從ETP源發出的惰性氣體流量與引入的含碳前體氣體流量的比率對氫化無定形 碳塗層的性能具有顯著影響。在本發明的優選實施方案中，可重複步驟b和c 一定次數。步驟b和c的重複次 數對應於沉積塗層中的層狀結構的數目，其中結構包含第一層和第二層。層狀結構的數目 優選為1-100，例如5-50。在一些實施方案中，該方法可優選包含如下的附加步驟在沉積第一層之前將中 間層例如附著促進層沉積在基材上。優選的中間層包括鈦層、鉻層、基於鈦的層或基於鉻的層。在一些實施方案中，層狀結構的第一層朝向該層狀結構的第二層的組成逐漸變 化。作為替代方案，層狀結構的第一層和第二層形成彼此明確區分的層。


現將參照附圖更為詳細地描述本發明，其中圖1顯示了塗覆有包含第一層和第二層的塗層的基材；圖2顯示了塗覆有包含一定數目層狀結構的塗層的基材，每個結構包含第一層和
第一層；圖3顯示了類聚合物無定形氫化碳塗層(圖3a)和類金剛石無定形氫化碳塗層 (圖3b)的FTIR透射光譜；圖4是擬合的圖3的FTIR透射光譜的圖解；和圖5是圖3的FTIR透射光譜的一階導數的圖解。
具體實施例方式現將參照附圖更為詳細地描述本發明，但本發明不受此限制而僅受權利要求限 制。如圖1中所示，提供了至少部分塗覆有塗層10的基材12。該塗層包含第一層14和第二層16。第一層14和第二層16的性能匯總於表1中。表 1 圖2顯示了至少部分塗覆有塗層20的基材22。該塗層包含一定數目的層狀結構。 每個結構包含第一層24和第二層26。第一層24包含類聚合物無定形氫化碳塗層。第二層 26包含類金剛石無定形氫化碳塗層。使用傅立葉變換紅外(FTIR)光譜法定性表徵第一層和第二層的雜化和鍵構造。在圖3中，顯示了類聚合物無定形氫化碳塗層(第一層)和類金剛石無定形氫化 碳塗層(第二層)的通過FTIR光譜法獲得的圖譜。圖3a中的光譜32給出類聚合物無定 形氫化碳塗層的FTIR透射光譜。圖3b中的光譜34給出類金剛石無定形氫化塗層的FTIR 透射光譜。在χ-軸中給出波數，Y-軸表示透射率。第一層的光譜明顯不同於第二層的光譜。第一層的FTIR光譜顯示出一個寬峰，而 第二層的FTIR光譜顯示出被低谷隔開的兩個峰。在2800CHT1至3400CHT1的波數範圍內擬合第一層和第二層的FTI R透射光譜。在 圖4a中給出第一層的擬合的FTI R透射光譜。所擬合的FTIR透射光譜與J. Appl. Phys.， Vol. 80，5986頁，1996中給出的光譜一致。在圖4b中給出第二層的擬合的FTIR透射光譜。為了獲得擬合的FTIR透射光譜，首先通過測量空白樣品的FTIR透射光譜來測定 幹擾背景。在減去幹擾背景後，測定代表特定伸縮振動的各個吸收峰。在擬合程序中，通過 高斯函數表示各吸收峰。對於擬合程序，峰位置保持固定。可變參數因此是峰高和峰寬。在表2中給出了所用的伸縮振動和相應的鍵類型。這些振動對應於以下文獻中給 出的振動 J. Appl. Phys.，84 卷，No. 7，3836-3847 頁，1998，Table I 和 Table II 以及 Solid State Comm.，48 卷，No. 2，105-108 頁，1983，Table II。表2 從圖3和圖4可清楚，第一層的FTIR透射光譜在ZSOOcnT1至3400CHT1的波數範 圍內不同於第二層的FTIR透射光譜。這種差異歸因於第二層中基本不存在SP1雜化CH端 基、基本不存在Sp2雜化CH2端基以及基本不存在Sp3雜化CH3端基。在3300cm-1頻率處基本不存在Sp1CH伸縮振動表明基本不存在sp1雜化CH端基。在FTIR透射光譜中的ΖΘΤΟΙΘΤδαιΓ1頻率處基本不存在Sp2CH2對稱伸縮振動、和 /或在SOSO-SOSScnr1頻率處基本不存在Sp2CH2非對稱伸縮振動，表明基本不存在sp2雜化 CH2端基。在FTIR透射光譜中的ΖθδδΙΘΘΟαιΓ1頻率處基本不存在Sp3CH3非對稱伸縮振動、 和/或在2875CHT1頻率處基本不存在Sp3CH3對稱伸縮振動，表明基本不存在sp3雜化CH3端基。此外，第二層的特徵在於，在FTIR透射光譜中在2900 (士 15) cnT1頻率處存在Sp3CH 伸縮振動和/或在FTIR透射光譜中在3016CHT1頻率處存在Sp2CH烯屬伸縮振動，表明存在 sp3雜化CH基團和/或存在sp2雜化CH基團。圖5顯示了圖3中給出的FTIR透射光譜的一階導數。圖5a中的光譜52給出了 類聚合物氫化碳塗層的FTIR透射光譜的一階導數。圖5b中的光譜54給出了類金剛石氫 化碳塗層的FTIR透射光譜的一階導數。在X-軸中給出波數，Y-軸表示透射率。圖5a的光譜52在2800至3400CHT1波數範圍內具有一個零軸交點。而圖5b的光 譜54在2800至3400CHT1波數範圍內具有三個零軸交點。該FTIR透射光譜的一階導數與 虛基線的交點不認為是零軸交點。類金剛石無定形氫化碳塗層的FTIR透射光譜的一階導數(譜線54)在2800至 3400CHT1波數範圍內具有三個零軸交點。一個零軸交點對應於該FTIR透射光譜中第一個 峰的最大絕對強度，第二個零軸交點對應於該FT IR透射光譜中峰谷的最小絕對強度，第三
11個零軸交點對應於該FTIR透射光譜中第二個峰的最大絕對強度。
相比之下，類聚合物無定形氫化碳塗層的FTIR透射光譜的一階導數(譜線52)在 2800至3400CHT1波數範圍內僅具有一個零軸交點，該零軸交點對應於該FTIR透射光譜中 的峰的最大絕對強度。
權利要求
至少部分塗覆有塗層的基材，所述塗層至少包含第一層和第二層，所述第一層和所述第二層包含無定形氫化碳；所述第一層具有第一E04光學帶隙，且所述第二層具有第二E04光學帶隙，所述第二E04光學帶隙小於所述第一E04光學帶隙。
2.根據權利要求1的基材，其中所述第一層包含類聚合物無定形氫化碳塗層，所述第 二層包含類金剛石無定形氫化碳塗層。
3.根據權利要求1或2的基材，其中所述第一層具有至少1.6的Etl4光學帶隙。
4.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第二層具有低於1.3的Etl4光學帶隙。
5.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第二層中基本不存在spx雜化的(氏端 基(χ等於1、2和3)。
6.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層具有高於30原子％的氫濃度， 所述第二層具有低於25原子％的氫濃度。
7.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層的硬度低於所述第二層的硬度。
8.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層具有低於12GPa的硬度，所述 第二層具有高於14GPa的硬度。
9.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層和所述第二層具有5-5000nm 的厚度。
10.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層定位於較接近所述基材，所述 第二層定位於較接近所述塗層的外表面。
11.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述塗層包含一定數目的層狀結構，各結 構包含第一層和第二層；所述層狀結構的數目為1-100。
12.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層的組成朝向所述第二層的組 成逐漸變化。
13.根據前述權利要求中任一項的基材，其中所述第一層和所述第二層形成兩個彼此 區分的層。
14.根據前述權利要求中任一項的基材，其中在施加第一層之前，在基材上施加中間層 例如附著促進層。
15.根據權利要求14的基材，其中所述中間層包括鈦層、鉻層、基於鈦的層或基於鉻的層。
16.一種將塗層沉積在基材上的方法，所述方法包含如下步驟 -提供基材；-在所述基材上沉積第一層，所述第一層具有第一 Etl4光學帶隙； -在所述第一層上沉積第二層，所述第二層具有第二 Etl4光學帶隙；其中所述第二 Etl4光 學帶隙小於所述第一 Etl4光學帶隙。
17.根據權利要求16的方法，其中所述第一層包含類聚合物無定形氫化碳塗層且所述 第二層含類金剛石無定形氫化碳塗層。
18.根據權利要求16或17的方法，其中所述第一層具有至少1.6的Etl4光學帶隙。
19.根據權利要求16-18中任一項的方法，其中所述第二層具有低於1.3的Etl4光學帶隙。
20.根據權利要求16-19中任一項的方法，其中通過遠程等離子體技術施加所述第一 層和/或所述第二層。
21.根據權利要求16或20中任一項的方法，其中所述遠程等離子體具有低於0.4eV的 電子溫度。
22.根據權利要求16-21中任一項的方法，其中所述遠程等離子體包括膨脹熱等離子體。
23.根據權利要求16-22中任一項的方法，其中重複步驟b)和c)一定次數，其中所述 次數為1-100。
全文摘要
本發明涉及至少部分塗覆有包含至少第一層和第二層的塗層的基材。第一層和第二層包含無定形氫化碳。第一層具有第一E04光學帶隙，第二層具有第二E04光學帶隙。所述第二E04光學帶隙小於所述第一E04光學帶隙。本發明還涉及在基材上沉積這樣的塗層的方法。
文檔編號C23C16/26GK101910456SQ200880124525
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月16日 優先權日2007年12月20日
發明者K·范黑格, R·格勒嫩, V·利伯曼 申請人:貝卡爾特股份有限公司