ダイヤモンド・ライク・カーボン (Diamond like Carbon) は、主として炭化水素、あるいは、炭素の同素体から成る非晶質(アモルファス)の硬質膜であり、硬質炭素膜とほぼ同義。DLC(ディー・エル・シー)と略されることもある。水素含有量の多少と、含まれる結晶質の電子軌道がダイヤモンド寄りかグラファイト寄りかによって、その性質を区別することが一般的に行われている。用途に応じ、膜厚さは数十ナノメートルから数十マイクロメートル、硬さはビッカース硬さ相当で1500～7000Hvの範囲で様々な性質のDLCが工業的に生産されている。製法はプラズマＣＶＤ法またはＰＶＤ法が一般的に用いられ、下地となる材質や求める膜の性質によって使い分けが行われる。一般的な特長は、硬質、潤滑性、耐摩耗性、化学的安定性、表面平滑性、離型性、耐焼付き性などで、用途としてハードディスクの表面、剃刀の刃、軽金属切削加工用の工具、ペットボトルの内面、自動車用部品などに使用されている。
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[編集] ＤＬＣ膜作製に用いられる主な手法
１．ＣＶＤ法
・熱ＣＶＤ
・プラズマＣＶＤ（高周波、マイクロ波、直流等）
２．ＰＶＤ法
・真空蒸着法
・イオンプレーティング（直流励起、高周波励起）
・スパッタ法（２極スパッタ、マグネトロンスパッタ、ＥＣＲスパッタ）
・レーザーアブレーション法
・イオンビームデポジション
・イオン注入法
[編集] プラズマＣＶＤによるＤＬＣの成膜
ＣＶＤ法の一種で原料としてアセチレンなどの炭化水素ガスを使い、チャンバー内で原料ガスをプラズマ化して、気相合成した炭化水素を試料表面に蒸着する。原料に水素が含まれるため、ＤＬＣにも必ず水素が含まれる。この製法はワークの温度が室温～200℃と低いこと、電極の配置により複雑形状でも均一に成膜しやすいこと、処理時間が比較的短いことなど工業的な利点が多く、現在もっとも一般的に利用されている。
[編集] ＰＶＤによるＤＬＣの成膜
ＰＶＤ法による製法は、スパッタリング法やイオンプレーティング法などがあり、原料である黒鉛を真空中でイオンビーム、アーク放電及びグロー放電等に晒し、飛び散った炭素原子を目的物の試料面に付着させる。この製法では、炭素のみでＤＬＣを作製することも可能である。
[編集] 主な用途
代表的な応用例として、以下のようなものがある。
[編集] 関連項目
[編集] 参考文献
- 斎藤秀俊・大竹尚登・中東孝浩 『ＤＬＣ膜ハンドブック』 エヌ・ティー・エス、2006年。
- 鈴木秀人・池永勝 『事例で学ぶＤＬＣ成膜技術』 日刊工業新聞社、2003年。
- 鈴木秀人・池永勝 『ドライプロセスによる超硬質皮膜の原理と工業的応用』 日刊工業新聞社、2000年。
- 稲垣道夫 『解説・カーボンファミリー -それぞれの多様性とその評価-』 アグネ承風社、2001年。
- 炭素材料学会 カーボン用語辞典編集委員会 『カーボン用語辞典』 アグネ承風社、2000年。
- 和佐清孝・早川茂 『薄膜化技術 (第３版)』 共立出版株式会社、2002年。
- W.Kulisch 『Deposition of Diamond-Like Superhard Materials』 Springer、1999年。
- 真下正夫・吉田政次 『薄膜工学ハンドブック』 株式会社 講談社サイエンティフィク、1998年。
- 真下正夫・畑朋延・小島勇夫 『[図解]薄膜技術』 株式会社 培風館、1999年。
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