[发明专利]一种双结构绒面Cu2O薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种双结构绒面Cu₂O薄膜，其特征在于：所述Cu₂O薄膜表面棱锥和多孔双结构并存，其中棱锥的平均边长为48～71nm，多孔的平均孔径为13～21nm；所述薄膜厚度为200nm；所述薄膜具有明显的(111)择优取向；所述Cu₂O薄膜在可见光波段的平均反射率为12.5～14.4％。

2.如权利要求1所述的一种双结构绒面Cu₂O薄膜的制备方法，其特征在于：利用射频平衡磁控溅射镀膜系统，通过施加正、负衬底偏压，一方面诱使溅射Cu原子在正在沉积的薄膜表面尖端处进行选择性优先沉积，然后与腔室中残余的氧发生接触氧化成Cu₂O分子，另一方面诱使薄膜体系尽可能地降低能量，沿(111)方向生长并在薄膜表面形成(111)面的棱锥结构，从而获得双结构绒面Cu₂O薄膜；磁控靶的磁感应强度为6kGs；溅射的功率为射频80W，沉积的速率为0.037nm/s。

3.如权利要求2所述的一种双结构绒面Cu₂O薄膜的制备方法，其特征在于：通过控制衬底偏压来控制双结构绒面Cu₂O薄膜的可见光反射率。

4.如权利要求3所述的一种双结构绒面Cu₂O薄膜的制备方法，其特征在于：偏压越高，薄膜的平均反射率越低；正偏压下薄膜的平均反射率低于绝对值相同的负偏压。

5.如权利要求2所述的一种双结构绒面Cu₂O薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1)采用平衡磁控溅射镀膜系统，首先将干净的载玻片衬底固定在样品盘上，然后将纯度为99.99％的铜靶材安装在功率13.56MHz射频电源连接的磁控靶上，并调节衬底与铜靶材之间的距离为15cm；

2)抽腔室本底真空至5.0×10^-4Pa，然后通流量为15sccm、纯度为99.999％的高纯Ar气，并保持腔室气压为0.1Pa ；

3)先预溅射10min，然后施加正、负直流衬底偏压，并移开样品挡板在室温下溅射沉积90min，制备双结构绒面Cu₂O薄膜。

6.如权利要求5所述的一种双结构绒面Cu₂O薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的衬底偏压为-150V～+150V。