[发明专利]纳米多孔铜薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米多孔铜（NPC）薄膜的制备方法，目的是提供包括一种多孔的三棱柱状结构和一种双连续的“三角韧带–孔道”结构在内的NPC薄膜的磁控溅射制备方法。本发明利用射频平衡磁控溅射镀膜系统，以绝缘载玻片为间接衬底，先在载玻片上沉积一层具有粗糙表面的金属铜薄膜作直接衬底，然后施加衬底负偏压，利用尖端集电原理诱使入射铜原子在直接衬底上进行选择性优先沉积，从而获得各向异性的NPC薄膜。本发明制备的NPC薄膜的形貌取决于直接衬底铜膜的形貌，通过控制衬底的形貌能够可控地制备不同结构的NPC薄膜，具有工艺简单、大面积、均匀性好、各向异性等优点，在太阳能薄膜电池、催化、传感器、生物探测等领域具有潜在应用前景。

主权项

纳米多孔铜薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）采用JGP500A型平衡磁控溅射镀膜系统，先将干净的绝缘载玻片固定在样品盘上作为NPC薄膜的间接衬底，再将纯度为99.99%的铜靶安装在射频源上，并调节衬底与铜靶之间的距离为15cm；2）关上腔门抽真空至5.0×10‑4 Pa，然后通流量为15sccm、纯度为99.999%的高纯Ar气，并保持腔室气压为0.1pa；3）在室温和施加0V或–100V直流偏压条件下，用RF100W的功率先在绝缘载玻片上预溅射一层金属铜膜，作为NPC薄膜的直接衬底；4）在室温和施加–100V直流偏压条件下，再用RF100W的功率作进一步溅射沉积，诱导入射铜原子在铜膜衬底表面上进行选择性优先沉积，制备得到NPC薄膜。