[发明专利]用射频磁控溅射法在金属托槽表面附着掺氮TiO2-xNx薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种用射频磁控溅射法在金属托槽表面附着掺氮TiO2-xNx薄膜的方法。其步骤是先将金属托槽用40g/LNaOH、25g/LNaCO3、50g/LNa3PO4·12H2O和7.5g/LNa2SO3配制而成的混合液清洗，然后把托槽放入盛有丙酮溶液的烧杯中；利用TiO2光催化抗菌性能，通过采用射频磁控溅射制备掺氮TiO2-xNx薄膜金属托槽。本发明制备的TiO2-xNx薄膜托槽表面均匀、致密，TiO2-xNx薄膜厚度500nm左右，结晶性好，对托槽尺寸影响小。晶粒粒径30nm，为锐钛矿相结构，并在(101)方向上有良好的择优取向。

主权项

一种用射频磁控溅射法在金属托槽表面附着掺氮TiO2‑xNx薄膜的方，其步骤包括：(1)衬底的预处理①真空室的预清洁首先，在薄膜溅射之前要对真空室进行检查，清除其中腔壁和衬底盘上的附着物，然后用酒精棉纱仔细擦拭，直到棉纱基本为白色时为止，然后烘烤，抽掉其中的残留酒精；②.衬底的处理将托槽浸泡在用40g/L NaOH、25g/L NaCO3、50g/L Na3PO4·12H2O和7.5g/LNa2SO3配制而成的混合液恒温在90℃清洗25min，观察表面无水珠，然后把托槽放入盛有99.5％丙酮溶液的烧杯，超声清洗20min，取出后烘干样品并用高压氮气枪吹掉衬底表面的灰尘，然后放入真空室中；③.托槽的反溅射将洗净的托槽放入真空室，抽真空达到3.0×10‑4Pa时，通入Ar气，调节插板阀至真空室气压达到2Pa，然后开启接在衬底盘上的电离电源，对衬底进行反溅射20min以去除衬底表面的氧化层和残留的一些污物，反溅射功率为30W；(2)掺氮TiO2‑xNx薄膜金属托槽的制备在对托槽进行完清洁操作后，将高纯TiO2陶瓷靶(纯度为99.99％)安装于JZCK‑580高真空多功能磁控溅射机，接通射频溅射电源，TiO2靶的尺寸为75mm*5mm，用靶挡板挡住靶，进行20min预溅射，功率为100W，去除TiO2靶表面的杂质层；TiO2靶预溅射完成之后，移开靶挡板，将托槽移到靶下面开始TiO2薄膜的溅射；衬底真空度为1.0×10‑3Pa，工作气压1.0Pa，通入氩气和氮气两种气体，氩气和氮气质量流量比为30∶1，射频溅射功率300W，衬底温度300℃，在金属托槽表面溅射4小时；将制得TiO2‑xNx薄膜置于高温箱式电阻炉内在氮气气氛中进行退火处理，时间保持2小时，退火温度控制在450℃，退火后，得掺氮TiO2‑xNx薄膜金属托槽。