[发明专利]制备组分可调的二维h-BNC杂化薄膜的方法

权利要求书

1.一种制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其包括：

准备衬底并将所述衬底置于离子束溅射沉积系统内；

预抽所述离子束溅射沉积系统背底真空，然后在氢气气氛中对所述衬底进行升温并退火；

退火结束后关闭氢气使所述离子束溅射沉积系统的腔室恢复至真空环境，然后向腔室内通入甲烷和氩气；

利用离子源产生氩离子束轰击烧结的氮化硼靶材同时将甲烷裂解，使得硼、氮、碳原子在所述衬底表面沉积，生长二维h-BNC杂化薄膜；

所述二维h-BNC杂化薄膜生长结束后，关闭甲烷气体、降温，最终得到二维h-BNC杂化薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述准备衬底的步骤包括：

将衬底放在稀硝酸中预处理，然后经去离子水冲洗后依次置于丙酮、异丙醇、乙醇中超声清洗，并用氮气吹干待用。

3.根据权利要求2所述的制备二维h-BNC杂化薄膜方法，其特征在于，所述稀硝酸浓度介于5wt％至10wt％之间，腐蚀时间介于5s至40s之间。

4.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述衬底为过渡金属或合金衬底。

5.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述氮化硼靶材的纯度大于99.5％。

6.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述退火温度介于950℃至1150℃之间，氢气流量介于10sccm至50sccm之间，退火时间介于10min至30min之间。

7.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述通入的氩气流量介于3sccm至10sccm之间，甲烷流量介于1sccm至30sccm之间。

8.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，所述离子束流密度介于0.1mA/cm²至0.4mA/cm²之间，生长时间介于5min至15min之间。

9.根据权利要求1所述的制备二维h-BNC杂化薄膜的方法，其特征在于，通过调节所述甲烷流量和离子束流密度以调节薄膜中BN/C比例从0～100％连续可调。