[发明专利]一种兼具高硬高韧高导电性的铜硼合金材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201810691886.7 | 申请日： | 2018-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN108754215B | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 张侃;杨丽娜;文懋;郑伟涛 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C22C9/00 | 分类号： | C22C9/00;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/18 |
| 代理公司： | 33200 杭州求是专利事务所有限公司 | 代理人： | 黄欢娣;邱启旺 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 固溶体结构 高导电性 铜硼合金 膜材料 高纯 晶格 制备 饱和度 过饱和固溶体 导电性 制备和应用 块体材料 射频电源 元素组成 氩气气氛 玻璃基 共溅射 平衡态 铜合金 靶材 单质 沉积 | ||
1.一种兼具高硬高韧高导电性的铜硼合金材料，其特征在于：所述材料含有Cu和B两种元素，其中，B元素、Cu元素的原子含量范围分别为5-15和95-85at.%；Cu和B原子之间不形成共价键，B进入Cu晶格中形成间隙固溶体晶粒，晶粒尺寸范围为5-15nm；进入Cu晶格的间隙位置的B 原子含量高于Cu平衡态下所能容纳的B的饱和度0.06at.%，即形成了单相的铜硼过饱和的间隙固溶体结构；
所述的铜硼材料的制备方法为采用非平衡的磁控溅射技术，通过借助射频电源，磁控共溅射单独的Cu和B靶材，在单晶Si（100）、玻璃衬底上沉积所得；其中，Cu靶材的功率范围控制在100-140W，B靶材的功率范围控制在130-240W；靶基距控制在6-10cm之间；以氩气为放电气体，其流量范围控制在70-90sccm，以达到工作总压强为0.6-1.0Pa，基片受到低的负偏压轰击，范围为–60-–100V；实验过程中不对基片进行额外的加热处理。
2.一种权利要求1所述兼具高硬高韧高导电性的铜硼合金的制备方法，其特征在于:该方法通过借助射频电源，磁控共溅射单独的Cu和B靶材，在衬底上沉积所得；其中，Cu靶材的功率范围控制在100-140W，B靶材的功率范围控制在130-240W；靶基距控制在6-10cm之间；以氩气（Ar）为放电气体，其流量范围控制在70-90sccm，以达到工作总压强为0.6-1.0Pa，基片受到低的负偏压轰击，范围为–60-–100V；实验过程中不对基片进行额外的加热处理。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：控制Cu靶材的功率为120W，靶基距为8cm，工作压强为0.8Pa，基片偏压为–80V。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述衬底为单晶Si（100）、玻璃。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：沉积所得材料为膜材料或块体材料。
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