[发明专利]一种低温沉积折射率可变的类金刚石薄膜的方法

摘要

一种低温沉积折射率可变的类金刚石薄膜的方法，属于薄膜沉积技术领域中的方法。要解决的技术问题：提供一种低温沉积折射率可变的类金刚石薄膜的方法。解决的技术方案为：1.采用已有的真空室及工艺配置；2.在室温下，调节基底至有栅Kaufman离子源之间的距离；3.调节真空室的真空度达到2×10^-3Pa量级；4.选择CH₄和H₂作为先驱气体，按4∶1的比例，输送到有栅Kaufman离子源中，沉积开始前，要先在基底上施加-20V的负偏压；5.沉积开始后，真空室的真空度保持在1×10^-2Pa量级，控制有栅Kaufman离子源的放电电流为120mA。离子束能量在100eV-600eV时，可在基底上得到折射率为1.7-2.3之间的类金刚石薄膜。

主权项

1、一种低温沉积折射率可变的类金刚石薄膜的方法，其特征在于第一步，采用一个已有的真空室及沉积工艺配置，包括气体流量控制计(1)、真空室(2)、有栅Kaufman离子源(3)、旋转夹具(4)、真空室抽气孔(5)、负偏压(6)、基底(7)、基底上沉积的类金刚石薄膜(8)；第二步，在室温下，把基底(7)固定在旋转夹具(4)上，并调节旋转夹具(4)与有栅Kaufman离子源(3)之间的距离，使基底(7)至有栅Kaufman离子源(3)之间的距离达到300mm；第三步，真空室(2)中的气体通过真空室抽气孔(5)被抽出，调节真空室(2)的真空度达到2×10-3Pa量级；第四步，选择CH4和H2作为先驱气体，并按照CH4∶H2＝4∶1的比例，在气体流量控制计(1)的控制下均匀混合输送到真空室(2)内的有栅Kaufman离子源(3)中，在有栅Kaufman离子源(3)开始工作前，要先在基底(7)上施加-20V的负偏压(5)；第五步，沉积开始后，真空室(2)的真空度通过真空室抽气孔(5)调节，保持在1×10-2Pa量级，控制有栅Kaufman离子源(3)的放电电流为120mA。离子束能量为100eV时，可在基底(7)上得到折射率为1.7的类金刚石薄膜(8)。当改变离子束流能量时，随着离子束流能量的提高，类金刚石薄膜(8)的折射率也随之改变，当离子束流能能量为370eV时，沉积的类金刚石薄膜的折射率为2.3。继续提高离子束流能量时，类金刚石薄膜(8)的折射率开始降低，当离子束流能量为600eV时，沉积的类金刚石薄膜的折射率为2.02，因此可以根据需要，选择不同的沉积参数以沉积折射率在1.7-2.3之间可变的类金刚石薄膜。