[发明专利]采用闭合场-磁控溅射沉积技术制备碳基多层薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种采用闭合场‑磁控溅射沉积技术制备碳基纳米多层薄膜的方法，是以石墨靶、金属靶为溅射靶材，以氩气，碳氢气体为反应气源，通过气相沉积系统在基底上原位自形成金属或金属碳化物层与碳层交替排列的多层结构。本发明将金属或碳化物晶体掺杂到碳基薄膜中形成多层结构，大大简化碳基薄膜多层结构的制备过程，有效节约成本和生产能耗，环保经济，且制得的多层薄膜具有良好的机械性能及电学性能；通过靶材类型的选择和样品台周期旋转，使得碳基薄膜的多层结构可控，成膜均匀、重复性好，特别适用于工业生产中连续、大面积制备电子器件，推进了碳基薄膜的工业化应用。

主权项

1.采用闭合场‑磁控溅射沉积技术制备碳基纳米多层薄膜的方法，包括以下步骤：（1）基底表面光洁化：将基底依次放入丙酮和无水乙醇中各超声清洗10~15分钟，用N₂吹干基底表面后转移至闭合场‑磁控溅射沉积真空腔体内部，固定在样品架上；基底以2~10°/s的旋转速度在腔体内按一定的周期旋转；真空腔体内部安置的溅射靶包括至少一个石墨靶和至少一个金属靶，且石墨靶和金属靶以对称方式置于腔体内部；（2）基底表面活化：将腔体抽真空直到小于5.0×10^‑3Pa；再通入高纯氩气，使沉积气压稳定在0.4~2.0Pa；然后在直流偏压400~600V的条件下进行等离子体活化清洗，去除基底表面残留的杂质和污染物；（3）沉积多层薄膜：通入溅射气源，使腔体沉积压力为0.4~1.5Pa；在直流偏压100~300V的条件下，溅射功率为200~800W下进行沉积镀膜10~180分钟。