本发明涉及功能薄膜技术领域,具体是一种离子束沉积制备cn薄膜的方法。
背景技术:
九十年代有科学家首次预言,可进行人工合成自然界并不存在的化合物——cn,其具有较大的聚合能和力学稳定性。而后teter等对cn的结构进行推测,发现共有五种,即:α相、β相、立方相、准立方相和类石墨相形态的cn化合物。研究表明,除类石墨相外,其余四种cn的体弹性模量理论值均可与金刚石相比拟,被认为是一种新型的超硬材料,同时通过工艺性能的改变,cn可具有非常高的电阻率、高透过率等非常好的物理和光学性能。但传统的cn薄膜的制备方法都是采用n2作n源,由于n2的稳定性较强,在实际制备cn薄膜的过程中很难使n2离子化并与c反应得到cn薄膜。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种离子束沉积制备cn薄膜的方法,该方法工艺简单、可控性强,较为稳定地制备出cn薄膜。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种离子束沉积制备cn薄膜的方法,包括以下步骤:
s1、清洗衬底,去除衬底表面油污与杂质;
s2、采用连通的离子束沉积设备与离子注入机,离子束沉积设备采用c靶,将衬底置于离子束沉积设备的真空腔室内,以氩离子轰击c靶;同时,开启离子注入机,注入n离子,在衬底表面得到cn薄膜。
进一步的,步骤s2离子束沉积设备与离子注入机同时工作前还包括离子束沉积设备的预溅射步骤。
本发明的有益效果是,c靶的工艺参数通过离子束沉积设备进行独立控制,n离子源的提供由离子注入机完成,整个过程中离子束沉积设备与离子注入机都是单独工作,不相互干扰;c与n的简单的进行反应得到cn薄膜,无其它离子存在,工艺简单,可控性较强。
具体实施方式
本发明提供一种离子束沉积制备cn薄膜的方法,包括以下步骤:
s1、清洗衬底,去除衬底表面油污与杂质;可采用超白高透玻璃作为衬底,衬底也可采用其它常规材料;
s2、采用连通的离子束沉积设备与离子注入机,离子束沉积设备采用c靶,c靶为纯度99.99%的石墨,将衬底置于离子束沉积设备的真空腔室内,真空度达到1.0*10-3pa时以氩离子轰击c靶,激发c离子飞溅出来,对c靶进行5~10min的预溅射,达到活化靶材和去除靶材表面氧化物的目的;然后同时开启离子注入机,注入n离子,注入的n离子与飞溅出来的c离子发生反应,最终在衬底表面得到cn薄膜。
经检测,采用本方法制备得到的cn薄膜透过率为89.58%,电阻率为4.57*1015ω.cm。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。