Amorphous carbon thin films

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Adame, C. F.
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: Alves, E., Barradas, N. P., Costa Pinto, P., Delaup, Y., Ferreira, I. M. M., Neupert, H., Himmerlich, M., Pfeiffer, S., Rimoldi, M., Taborelli, M., Teodoro, O. M. N. D., Bundaleski, N.
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/159761
Resumo: Publisher Copyright: © 2023 Author(s).
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spelling Amorphous carbon thin filmsMechanisms of hydrogen incorporation during magnetron sputtering and consequences for the secondary electron emissionCondensed Matter PhysicsSurfaces and InterfacesSurfaces, Coatings and FilmsPublisher Copyright: © 2023 Author(s).Amorphous carbon (a-C) films, having low secondary electron yield (SEY), are used at CERN to suppress electron multipacting in the beam pipes of particle accelerators. It was already demonstrated that hydrogen impurities increase the SEY of a-C films. In this work, a systematic characterization of a set of a-C coatings, deliberately contaminated by deuterium during the magnetron sputtering deposition, by scanning electron microscopy, ion beam analysis, secondary ion mass spectrometry, and optical absorption spectroscopy was performed to establish a correlation between the hydrogen content and the secondary electron emission properties. In parallel, the mechanisms of contamination were also investigated. Adding deuterium allows resolving the contributions of intentional and natural contamination. The results enabled us to quantify the relative deuterium/hydrogen (D/H) amounts and relate them with the maximum SEY (SEYmax). The first step of incorporation appears to be formation of D/H atoms in the discharge. An increase in both the flux of deposited carbon atoms and the discharge current with a D2 fraction in the gas discharge can be explained by target poisoning with deuterium species followed by etching of CxDy clusters, mainly by physical sputtering. For overall relative D/H amounts between 11% and 47% in the discharge gas, the SEYmax increases almost linearly from 0.99 to 1.38. An abrupt growth of SEYmax from 1.38 to 2.12 takes place in the narrow range of D/H relative content of 47%-54%, for which the nature of the deposited films changes to a polymer-like layer.DF – Departamento de FísicaCeFITec – Centro de Física e Investigação TecnológicaDCM - Departamento de Ciência dos MateriaisCENIMAT-i3N - Centro de Investigação de Materiais (Lab. Associado I3N)RUNAdame, C. F.Alves, E.Barradas, N. P.Costa Pinto, P.Delaup, Y.Ferreira, I. M. M.Neupert, H.Himmerlich, M.Pfeiffer, S.Rimoldi, M.Taborelli, M.Teodoro, O. M. N. D.Bundaleski, N.2023-11-09T22:09:04Z2023-072023-07-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/article13application/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/159761eng0734-2101PURE: 75754497https://doi.org/10.1116/6.0002759info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:42:13Zoai:run.unl.pt:10362/159761Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:57:41.693400Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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