中文摘要：

无定形碳化硅薄膜具有摩擦系数低、硬度高、耐磨性能好和高温性能突出等优点，可望广泛应用于工程和光电领域。但是该薄膜的摩擦性能随着硅含量的改变而出现很大变化，目前其机理还不太清楚。本课题利用离子气相沉积技术制备了不同硅含量（不超过20%）的无定形碳化硅薄膜，实验结果表明，添加少量硅能提高薄膜的硬度，但是硅含量的进一步增加则使薄膜的硬度降低。而薄膜的摩擦系数始终随着硅含量的增加而减少，进一步分析表明该薄膜的低摩擦特性是由于转移膜的增加和石墨化两者共同造成的结果。在理论上利用分子动力学模拟方法，研究了不同硅含量下不含氢的碳化硅薄膜结构，发现掺杂的硅原子主要被碳原子所包围。最后建立了不同边界条件下碳化硅薄膜的摩擦模型，发现干摩擦下薄膜之间生成了转移膜，而油润滑下则为边界膜。本研究不仅对发展纳米膜的润滑理论、磨损理论以及微纳米机构的摩擦学设计方法具有重要的学术价值，而且对开发微型机械和微机电系统的润滑以及抗磨技术也具有重要的实际意义。