[发明专利]碳纳米线阵列镶嵌在非晶碳薄膜中的碳纳米线/非晶碳复合膜及其制备

权利要求书

1.一种碳纳米线/非晶碳复合膜的制备方法，是以具有催化效应的单金属靶为溅射靶材，以甲烷和氩气的混合气体为反应气源，利用一步原位自形成法在非晶碳薄膜中设计并制备得到碳纳米线阵列镶嵌在非晶碳薄膜中的碳纳米线/非晶碳复合膜；具体包括以下步骤：

（1）基底及金属平面靶的预置：将表面光洁的基底固定在反应磁控溅射沉积腔体中部的样品架上，使基底沉积表面与金属平面靶表面保持平行，两者间距保持在5cm~20cm；样品架相连负偏压电源，金属平面靶连接直流电源；

（2）基底表面活化：将反应磁控溅射沉积腔体抽真空至不大于6.0×10^-3Pa；通入高纯氩气，控制沉积气压稳定在0.4~2.0Pa，直流偏压在400~600V下进行等离子体清洗，去除基底表面残留的杂质和污染物；

（3）沉积碳纳米线/非晶碳复合薄膜：通入甲烷和氩气，在不施加偏压的条件下，维持催化金属平面靶的溅射功率400W~800W下进行沉积镀膜；所述甲烷和氩气的流量比率为0.2:1~0.5:1；沉积镀膜压力为0.4~1.5Pa，沉积镀膜时间为5~90分钟。

2.如权利要求1所述一种碳纳米线/非晶碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述基底为硅片、不锈钢铝箔或其它金属基底；所有基底均只需悬挂于样品架上，在磁控溅射沉积过程中保持基底的沉积表面正对金属溅射靶材表面并保持平行。

3.如权利要求1所述一种碳纳米线/非晶碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，基底表面光洁化是将基底依次用丙酮、无水乙醇超声清洗，用N₂吹干。

4.如权利要求1所述一种碳纳米线/非晶碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述金属平面靶为催化金属元素镍、铁、钴。

5.如权利要求1所述一种碳纳米线/非晶碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，在制备薄膜的过程中，基底始终静止且与靶面正对。