导电SiC-Si/C与Ru表面的卡西米尔力及静电学比较

来自导电SiC与Ru表面的卡西米尔力及关联静电学的全面知识，在从恶劣环境中的微/纳米器件运行到先进光刻技术中的多层涂层等众多领域都至关重要。因此，我们测量了Au镀层微球与具有Si端面和C端面的N掺杂SiC样品之间的卡西米尔力，并将结果与使用同一微球和金属钌表面所测结果进行比较。静电校准显示Si面与C面表现不同，接触电势$V_{0}^{\text{Si/C}}$存在近~0.6–0.7 V差异。我们将其归因于近表面区域C端面上N的更高掺入导致NOx形成及功函数相较Si端面增大，这与X射线光电子能谱数据一致。值得注意的是，SiC-C面的接触电势更接近金属Ru-Au体系。然而，用椭偏仪测量的SiC-Si/C端面光学性质未显示任何显著差异，表明Si/C端表层的有效深度远小于光子穿透深度，未导致通过Lifshitz理论计算的力出现差异。尽管如此，在补偿静电贡献后测得的卡西米尔力显示Si/C面之间存在差异，而与Lifshitz理论预测的比较显示SiC-Si面吻合更好。最后，SiC-Si/C与Ru表面在40 nm以下间距的卡西米尔力比较表明，短程粗糙度对卡西米尔力的影响随板面金属性增强而增大。