[发明专利]一种金属掺杂二硫化钼超滑薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，将洁净的基底经氩离子清洗处理后，采用非平衡磁控溅射沉积系统技术，先在基底表面沉积金属过渡层，采用双靶共溅射技术，继续沉积金属掺杂二硫化钼层，制得金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，洁净的基底通过以下操作得到：将基底通过超声清洗、烘干后，得到洁净的基底。

3.根据权利要求1所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，采用非平衡磁控溅射沉积系统技术，先在基底表面溅射一层金属作为过渡层的操作包括：将洁净的基底置于磁控溅射镀膜机真空腔内，进行氩离子清洗，去除基底表面的氧化层、污染物和毛刺，然后采用直流电源、通过溅射高纯金属靶，沉积金属过渡层。

4.根据权利要求3所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，氩离子清洗的操作参数包括：气压在0.5～0.6Pa；直流脉冲偏压为800～1000V，占空比50％～80％，频率40～80KHz。

5.根据权利要求3所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，沉积金属过渡层中，金属为银、铜、金中的一种。

6.据权利要求3所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，采用直流电源、通过溅射高纯金属靶，沉积金属过渡层的操作参数包括：气压在0.6～0.7Pa，氩气流量为100～110sccm，沉积时间15～20min。

7.据权利要求3所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，采用双靶共溅射技术，继续沉积金属掺杂二硫化钼层的操作参数包括：通过直流电源溅射纯金属靶，通过射频电源溅射二硫化钼靶，共溅射沉积金属掺杂二硫化钼层；其中，气压在0.6～0.7Pa，射频电源功率为4W～4.5W，氩气流量为108～118sccm，沉积时间90～100min。

8.据权利要求1所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜的制备方法，其特征在于，共溅射过程中利用热电偶对基底材料进行温度控制，温度为50℃～300℃。

9.采用权利要求1～8任意一项所述制备方法制得的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜。

10.根据权利要求9所述的一种金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜，其特征在于，所述金属元素掺杂二硫化钼超滑薄膜具有Thornton型结构，MoS₂片层在薄膜内部为边缘面取向、在顶部为基准面取向。