home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / material / 1184 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-25  |  3.0 KB
  1. Path: sparky!uunet!haven.umd.edu!darwin.sura.net!spool.mu.edu!olivea!gossip.pyramid.com!decwrl!netcomsv!butch!enterprise!news
  2. From:  (Darin S. Olson)
  3. Newsgroups: sci.materials
  4. Subject: Re: Amorphous diamond film
  5. Message-ID: <1993Jan25.223429.26696@enterprise.rdd.lmsc.lockheed.com>
  6. Date: 25 Jan 93 22:34:29 GMT
  7. References: <C1F58B.MF4@brunel.ac.uk>
  8. Sender: news@enterprise.rdd.lmsc.lockheed.com
  9. Lines: 53
  10. Nntp-Posting-Host: 129.197.148.130
  11.  
  12. In article <C1F58B.MF4@brunel.ac.uk>, mt90dac@brunel.ac.uk (Del Cotter) writes:
  13. > 
  14. > What colour is amorphous diamond film?  Just curious; we had a lecture on
  15. > phase equilibria today and the question came up.
  16. > 
  17. > Any other gee-whiz facts on the manufacture/properties/applications of ADF?
  18. > 
  19. > -- 
  20.  
  21. OK, I'll bite as an expert in Diamond.  
  22.  
  23. First off there can not be such a thing as amorphous diamond.  You probably
  24. realize this, but just in case: Diamond is a crystal therefor can not be 
  25. amorphous.  Amorphous diamond comes about due to amorphous silicon, which
  26. does exist.  The correct term would be amorphous sp3 carbon, to distinguish
  27. it from amorphous sp2 carbon (ie: soot).  
  28.  
  29. I don't know if truely amorphous sp3 carbon can, or does exist.  If someone
  30. claimed to have made it I'd be very heavy with the salt.  Amorphous or nano-
  31. crystalline films have been made with large amounts of sp3 bonding.  These 
  32. films are often called Diamond-Like Carbon (DLC) and have a wide range of 
  33. properties.  DLC is generally produced under the same conditions as a diamond
  34. thin film, but for some reason the experiment missed the sweet spot of diamond
  35. deposition.  The closer to the sweet spot of diamond deposition the more
  36. diamond like the material is.
  37.  
  38. As such these DLC films have their properties largely dominated by defects 
  39. (carbon bonds left un-bonded, impurities, hydrogen contanination, etc).  
  40. The term diamond-like comes from their mechanical properties, which approach
  41. those of diamond, while the electrical and optical properties are much 
  42. poorer.  In general a DLC film is black.  
  43.  
  44. If one could make a truely amorphous sp3 carbon film I'd expect it to be clear,
  45. like diamond except that the band-gap would probably be compressed due to 
  46. the disorder.  I'm sure someone could do a quick and dirty calculation of the 
  47. band gap of amorphous sp3 based on the band gap of amorphous silicon.  Compress
  48. the band gap enough and the film will absorb blue light.  However, this assumes
  49. one could make a defect free amorphous sp3 carbon film.
  50.  
  51. As for amorphous carbon films (a-C) in general one of the easiest production 
  52. techniques is sputtering of a graphite target.  If one adds hydrogen to the 
  53. sputtering gas one gets amorphous carbon stabalized with hydrogen (a-C:H), add
  54. nitrogen (a-C:N), etc.  This allows a whole recipe of different amorphous carbon
  55. films with different mechanical optical and electrical properties.  Although
  56. such films are used by the disk drive industry as a hard protective coatings
  57. I suspect there are many other applications which have yet to be developed.  
  58.  
  59. I hope this satisfys your quiery.
  60.  
  61. Darin S. Olson
  62. R & DD 
  63. LMSC
  64. Palo Alto CA
  65.