[发明专利]超声波样品台以及用其进行粉体磁控溅射镀膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜方法和样品台装置，更特别地说，是指一种用于粉体颗 粒磁控溅射镀膜的超声波样品台及其磁控溅射镀膜方法。

背景技术

粉体颗粒由于粒径小、比表面积大而具有块体材料所不具有的各种物理和化 学性质，因此，目前国内外对多种系列的粉体颗粒的各种特性及应用的研究已经 取得了较大进展，但有关在粉体颗粒表面镀膜的方法及其应用方面仍在做积极的 探索，需要解决的困难之一是粉体颗粒的均匀分散问题。

在粉体颗粒表面镀膜的方法很多，如真空蒸发、磁控溅射、化学镀、化学气相沉 积和溶胶-凝胶法等。其中的磁控溅射沉积技术由于溅射率高、基片温升低、膜-基 结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点而受到越来越多的应用。

专利号为ZL 200510014639.6中公开了一种“微颗粒表面真空镀金属膜工艺及其设 备”，该设备包括真空室、溅射靶架、样品架、样品台、加热器、真空抽气装置、放气阀、 观察窗和振动发生器。该设备需要转动与振动同时作用才能使粉体均匀分散。

发明内容

本发明设计的一种用于粉体磁控溅射镀膜的超声波样品台，该超声波样品台包括 有样品容器、共振器和超声波发生器，样品容器置于共振器上方，共振器通过电缆与 超声波发生器相连。在样品容器下方设置共振器，该共振器能够将超声波发生器产生 的声波均匀地施加到样品容器上，由于样品容器的壁厚较薄，因此声波被均匀地施加 到样品容器内的粉体中，粉体在声波的作用下呈现出上下跳动而达到均匀分散。在磁 控溅射镀膜过程中，粉体的上下跳动使粉体表面充分暴露，这有利于在粉体表面形成 金属膜。通过调节超声波发生器输出的超声波频率和功率来带动共振器，该共振器可 以保证即使使用超大型样品容器也可实现声波的均匀分布，也可以让样品容器内的粉 体均匀地分散。

本发明采用超声波样品台进行粉体磁控溅射镀膜包括有下列步骤：

(A)打开真空室，把装有粉体材料的样品容器安装在共振器的上方；

(B)关闭真空室，打开真空抽气装置中的机械泵抽真空0.7Pa～0.9Pa；

(C)打开真空抽气装置中的分子泵抽真空至2.0×10^-3Pa～5.0×10^-3Pa；

(D)打开流量计，向真空室内充氩气至0.3Pa～0.4Pa；

(E)打开超声波发生器，调节超声波频率20kHz～500kHz和功率50W～ 2000W；

(F)打开靶电源，调节功率至500W～1500W，开始溅射镀膜；

(G)100min～600min后关闭靶电源，停止溅射。

(H)按顺序关闭流量计、分子泵和机械泵，再打开放气阀缓慢向真空室内放气， 当真空室内压力与大气压力平衡后，打开真空室，取出样品容器，镀膜结束。

附图说明

图1是磁控溅射镀膜设备示意图。

图2是本发明超声波样品台的结构图。

图3是本发明的超声波样品台分解图。

图4是本发明样品容器的另一视角结构图。

图5是空心微珠在镀膜前后的扫描电子显微镜照片和X射线能谱图。

图6是SiC颗粒在不同放大倍数下的镀膜前后扫描电子显微镜照片。

图7是SiC颗粒在镀膜前后的X射线衍射图。

图中：         1.真空室       2.溅射靶架    3.样品架    4.样品台 4A.超声波发生器  41.样品容器    411.空腔      412.底部    413.螺纹孔 42.共振器        422.线缆       423.螺纹柱 6.真空抽气装置   7.观察窗       8.放气阀

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。