[发明专利]一种氟化非晶碳薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氟化非晶碳薄膜，其特征在于，由基底层和沉积在基底层表面的氟化非晶碳薄膜组成，所述基底层为金属片、无机非金属薄膜片或有机薄膜片；

所述氟化非晶碳薄膜的制备方法包括如下步骤：

1)基底预处理：将基底层进行超声清洗，干燥；

2)靶材预处理：打磨聚四氟乙烯靶和石墨靶，并经有机溶剂清洗；

3)镀膜室预处理：将预处理后的基底层和靶材放入镀膜室，抽本底真空，通入惰性气体进行预溅射；

4)磁控共溅射镀膜：同时用射频和直流溅射，在基底层表面共溅射，得到氟化非晶碳薄膜；

其中，所述步骤3)中，镀膜室抽本底真空度为1～5×10^-3Pa；预溅射条件为：保持靶挡板关闭，调节氩气流速使镀膜室气压0.1～2Pa，基底温度20～80℃，靶-基距20～300mm，直流功率10～500W，射频功率10～300W，时间5～150min；

所述步骤4)中，通过调节氩气流速，使镀膜室气压为0.25-1.5Pa，然后开启直流和射频电源，使石墨靶和聚四氟乙烯靶先后起辉，使射频功率调至100W，直流功率为25-125W，同时打开两个靶的挡板，保持基底层转速为90rpm，溅射时间为100min，直流/射频功率比为0.25-1.25。

2.根据权利要求1所述氟化非晶碳薄膜，其特征在于，所述金属片为铝、铜或镁合金，所述无机非金属薄膜片为单晶硅片或载玻片，所述有机薄膜片为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。

3.权利要求1或2所述氟化非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)基底预处理：将基底层进行超声清洗，干燥；

2)靶材预处理：打磨聚四氟乙烯靶和石墨靶，并经有机溶剂清洗；

3)镀膜室预处理：将预处理后的基底层和靶材放入镀膜室，抽本底真空，通入惰性气体进行预溅射；

4)磁控共溅射镀膜：同时用射频和直流溅射，在基底层表面共溅射，得到氟化非晶碳薄膜；

其中，所述步骤4)中，通过调节氩气流速，使镀膜室气压为0.25-1.5Pa，然后开启直流和射频电源，使石墨靶和聚四氟乙烯靶先后起辉，使射频功率调至100W，直流功率为25-125W，同时打开两个靶的挡板，保持基底层转速为90rpm，溅射时间为100min，直流/射频功率比为0.25-1.25。

4.根据权利要求3所述氟化非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)基底预处理：将裁剪后的基底层依次置于丙酮、无水乙醇和纯水中超声清洗，在氮气流中吹干；

2)靶材预处理：用砂纸打磨聚四氟乙烯靶和石墨靶，再经无水乙醇清洗；

3)镀膜室预处理：将预处理后的基底层和靶材放入镀膜室，通过机械泵和分子泵对镀膜室抽本底真空，通入氩气进行预溅射；

4)磁控共溅射镀膜：将聚四氟乙烯靶用射频溅射，石墨靶用直流溅射，在基底层表面共溅射得到氟化非晶碳薄膜。

5.根据权利要求4所述氟化非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，基底层的裁剪尺寸为：直径6mm，厚度1mm，丙酮、无水乙醇和纯水的超声清洗时间均为20min，在氮气流中吹干后，放入真空干燥箱中备用。

6.根据权利要求4所述氟化非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，打磨靶材的砂纸目数为500#、1000#和2000#。

7.权利要求1或2所述氟化非晶碳薄膜作为高压绝缘材料或空间微波部件的应用。