[发明专利]一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法

权利要求书

1.一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：首先采用磁控溅射的方法在单晶硅(100)基底上沉积一层原子百分比为W₆₅Ni₃₅ at.％的非晶薄膜，薄膜厚度为1微米，然后对这一非晶薄膜进行873±10K下进行He⁺离子辐照处理；

具体包括以下步骤：

1)将单面抛光单晶硅基片通过超声清洗以去除表面的氧化膜，然后放入超高真空磁控溅射设备基片台上，准备镀膜；

2)将需要溅射的纯W 99.99at.％靶材和纯Ni 99.99at.％靶材分别安置在靶材座上；

3)硅片溅射沉积时，采用直流和射频电源分别连接对应的靶材，溅射过程中通过电源功率的调控来达到设定的原子百分比，并通过沉积速率设置镀制时间，最终达到所需的总厚度；

4)将制备得到的非晶薄膜在873±10K下进行He⁺离子辐照处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法，其特征在于，步骤1)中，单面抛光单晶硅(100)基片分别用丙酮、酒精及蒸馏水超声清洗20min至洁净，随后用吹风机将基片上残存的蒸馏水吹干。

3.根据权利要求1所述的一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法，其特征在于，步骤3)中，电源的功率和对应的沉积速率分别为直流电源120±6W，沉积速率为6.5-7.1nm/min；射频电源80±4W，沉积速率为2.3-2.7nm/min，沉积得到薄膜总厚度为1微米。

4.根据权利要求1所述的一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法，其特征在于，步骤3)中，基片台在常温下进行匀速旋转，旋转速率为175°-185°/min。

5.根据权利要求1所述的一种基于高温离子辐照制备梯度结构非晶薄膜的方法，其特征在于，步骤4)中，使用的He离子为一价离子；辐照的温度为873±10K；辐照时离子束的能量为120±5KeV；辐照时的离子注入速率为4.0×10¹³-4.4×10¹³ions/cm²s；总的离子辐照剂量为7.7×10¹⁶-7.9×10¹⁶ions/cm²；注入过程的压力保持在1.0×10^-4-9.1×10^-5Pa。