通过阴极沉积获得的非蒸发性吸气多层沉积物及其制造方法

专利名称：通过阴极沉积获得的非蒸发性吸气多层沉积物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及通过阴极沉积获得的非蒸发性吸气多层沉积物及其制造方法。
主要的非蒸发性吸气材料(在本领域中也称为NEG材料)是一些过渡金属如Zr、Ti、Nb、Ta、V或其合金或化合物和/或具有一种或多种选自Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Al、Y、La和稀土元素中的元素，如二元合金Ti-V、Zr-Al、Zr-V、Zr-Fe和Zr-Ni，三元合金Zr-V-Fe和Zr-Co-稀土元素或多组分合金。
NEG材料能可逆地吸附氢气和可逆地吸附诸如氧气、水、碳氧化物和，在一些情况下，氮气之类的气体。因此，这些材料用于在要求真空的场合，如热绝缘的抽空空间中保持真空，也可使用吸气材料从惰性气体，主要是稀有气体中，例如在气体填充的灯内除去以上提及的物质，或用于制造超纯气体如在微电子工业中使用的那些。
NEG材料的功能基于在NEG金属原子和以上提及的气体物质的原子之间的化学反应。在室温下，这一反应的结果是，在材料表面上形成氧化物、氮化物或碳化物物质，从而最终导致形成进一步防止气体吸附的钝化层。在大量气体，例如在首先暴露于新鲜生成的NEG材料的氛围下，或在器件的一些“杂质(dirty)”制造步骤过程中(杂质包含在所述器件内)，可快速形成钝化层；此外，尽管较慢地形成该层，但由于NEG本身的作用，结果吸附气体物质，其中随着时间的流逝，在最终器件的内部，该材料从氛围中除去所述气体物质。为了在其操作寿命开始时提供恰当的NEG功能，要求热活化处理(通常在真空下)，其目的是使钝化层物质向材料结构内部迁移，从而暴露“新鲜”和活化的金属表面供气体吸附。可完成活化，从而获得基本上完全由金属制造的材料表面，或部分由金属制造的材料表面，从而获得由氧化物类物质(或类似物)区域和金属区域组成的“混合”表面；因此可定义活化度(通常用百分数表达)等于“自由”表面位点的分数，即处于元素状态下并因此可获得与气体反应的金属。可通过工艺温度与时间控制活化的进展；例如通过在350℃下处理半小时或在250℃下处理10小时，可达到给定材料70％的活化度，根据在化学反应中通常有效的规则，温度对反应进展程度的影响比时间的影响大得多。一般地，完全活化NEG将是优选的，但由于制造时间，或由于器件不能耐受对目的来说必须的太高温度，因此在一些器件的制造中，这是不可能的在这些情况下，含NEG材料的器件生产商对部分活化感到满意，即使它们还不得不接受较低的气体吸附性能(例如较短的NEG操作寿命)。活化处理的条件随材料而不同，这取决于材料的物理化学特征。对于一些材料，完全活化处理要求甚至非常高的温度；例如，重量百分组成为Zr84％-Al16％的合金，要求在至少700℃下，和优选在约900℃下的热处理(如果不是采用极其长的时间的话，这在工业生产中是不可接受的)；其它合金，如一些三元合金Zr-V-Fe，具有低得多的活化温度，和可在350℃下，在约1小时内100％活化。在一些情况下，在器件的操作寿命期间，可周期性地反复活化处理(该过程称为再活化)，以恢复起始的NEG气体吸附性能。在以下和在权利要求中，“低活化温度的定义是指通过在最高300℃的温度下处理1小时，可至少90％活化的材料(金属、金属间化合物或合金)。
可以以分立的器件，例如在合适的容器内烧结的小球或粉末的形式使用NEG材料。在一些应用中，由于可获得的空间或由于简化结构的原因，要求在最终装置的内表面上使用厚度通常为数十或数百微米(μm)的薄层形式的NEG材料可在薄的载体，通常是金属载体上沉积NEG材料，随后使之与表面接触，但优选直接在其上形成沉积物。在美国专利5453659中披露了使用NEG材料的薄层的实例，其中公开了场致发射显示器(在本领域中称为FED)，其中在显示器的阳极板上，在电子发射阴极当中形成NEG材料的分立且薄的沉积物；在美国专利6468043中公开了在管道内表面上具有NEG层的涂层，其中所述管道限定颗粒加速器的腔室；和在美国专利5701008和6499354中分别公开了在微型机械器件和在小型化IR辐射检测器中吸气材料的使用(微型机械或微型光电子器件在本领域中称为“微电机”或MEM)。在所有这些应用中，NEG沉积物(活化之后)在室温下工作。
NEG沉积物形成的更方便技术是阴极沉积，在本领域中更常称为溅射。整个微电子工业基于这一公知且广泛用于生产薄层的技术；由于还(尤其)通过使用这一技术制造FED和MEM，因生产集成化的原因，这一技术导致在制造这些器件内的NEG材料层中同样是优选的。
众所周知，在溅射技术中，使用其中有可能产生电场的真空室。在该腔室内部放置待沉积的材料靶(通常呈短的圆柱体形式)，和在它前面，放置将在其上形成薄层的载体。首先抽空该腔室，然后用压力通常为约0.1-1Pa的稀有气体氛围，通常氩气回填。通过在载体基座和靶基座之间施加数千伏特的电位差，产生Ar+离子的等离子体；这些离子通过电场向靶加速和通过冲击引起靶腐蚀；来源于靶腐蚀的物质(通常是原子或原子簇)沉积在载体上，从而形成薄层。在常用方法的变通方案中，向等离子区域施加磁场，辅助约束等离子体本身和改进阴极腐蚀的特征和沉积物的形成；这一变通方案在本领域中称为“磁控管溅射”。沉积物可完全覆盖载体表面，获得单一的连续沉积物；或者可通过合适的掩膜，在仅仅一些载体区域上获得沉积物。
然而，由于各种原因，迄今为止，通过溅射获得的NEG沉积物，对于其中沉积物必须在室温下工作的应用中使用的情况来说，并不完全令人满意。
可容易地通过溅射来制造由单一金属制造的具有开口或多孔形态的NEG沉积物(和尤其钛的那些沉积物，它们是最常用的)，其中所述开口或多孔形态增加有效表面积并因此增加起始气体吸附速度。然而，对于有效的活化(或再活化)来说，纯金属要求相对高的温度，通常高于450℃。在其中NEG材料完全靠近器件的功能或结构部件的小型或微型化器件如FED或MEM中，活化处理会损坏这些部件。例如，在其中NEG通常放置在周边区域的FED的情况下，在约400℃下的加热会牺牲形成显示器的两个玻璃部件之间的气密性，其中所述显示器由低熔点玻璃糊制造；类似地，在所述温度下处理会牺牲形成MEM的两个硅部件之间的气密性，当所述MEM由例如铜焊合金如银基合金或金锡或金铟合金制造时。
一些NEG金属间化合物或合金具有的优点是，具有根据以上给出的定义的低活化温度，例如约300℃或更低。然而，本发明者根据经验确定，活化温度低的这些材料，当通过溅射沉积时，得到具有非常紧凑形态的薄层，和因此明显下降的有效表面积，通常等于沉积物的几何面积的数倍。该特征显著限制了在室温下沉积物的吸附性能，尤其它的起始吸附速度和它的容量，和例如必须经常再活化，而在一些应用中几乎不可能进行再活化。
因此，通过溅射获得的已知NEG材料在室温下的吸附特征差(尤其吸附速度低)，或活化温度与一些应用，尤其与微型化应用不兼容。
本发明的目的是克服现有技术的这些缺点，和尤其提供通过阴极沉积获得的NEG材料沉积物，其特征在于活化温度低和表面积大。
根据本发明实现该目的，其中本发明的第一个目的涉及非蒸发性吸气材料的多层沉积物，其特征在于包括至少一层非蒸发性吸气材料的第一层，所述第一层的表面积等于其几何面积的至少20倍，在所述第一层上的具有低活化温度的非蒸发性吸气合金的至少一层第二层，所述第二层的厚度不大于1μm，所述这两层是通过阴极沉积获得的，且没有将第一层的材料暴露于在所述第一层和第二层的沉积之间存在的反应性气体下。
以上、以下和在权利要求中使用的术语“吸气合金”(或NEG合金)还指相当于金属间化合物的组合物，例如ZrV2组合物；理由是通过溅射组成相当于金属间化合物的材料薄层进行沉积，几乎得不到这些化合物的典型规则结构，相反，获得几乎无定形或合金的典型不规则结构。
本发明的多层沉积物使得通过低活化温度的NEG合金形成的层，在最后的应用中，直接面对要保持真空或其中存在待纯化的气体的空间。
本发明者已令人惊奇地发现，通过溅射获得的多层沉积物，如所述的沉积物，具有非常大的有效表面积，并结合有一些NEG合金的典型性能(尤其活化温度)。换句话说，本发明的多层沉积物不是仅仅起到两种(或多种)组分层的简单加和作用，而是起到每种单一的单组分层的作用，其性能是目前不同层的最佳性能的加和。
以下将参考附图描述本发明，其中-

图1以示意图的方式示出了本发明的NEG多层的截面；-图2和3以示意图的方式示出了本发明可能替代的实施方案的截面；-图4示出了代表本发明多层沉积物和通过现有技术的单一NEG材料形成的沉积物的气体吸附性能的曲线图；-图5示出了代表本发明两种沉积物的气体吸附性能的两个曲线图。
根据国际公开WO02/27058A1，已经公知由通过溅射在其上沉积第二材料的第一材料组成的吸气体系。然而，在该申请的体系中，不是按其顺序通过溅射获得下层材料，而是由烧结的吸气粉末的宏观物体制造下层材料，和在该宏观物体上通过溅射形成沉积物的目的是降低颗粒从所述宏观物体中的损失。在此情况下，通过溅射获得的沉积物的存在没有改变体系的吸附或活化特性，这是因为两种组分的体积与质量之比使得溅射沉积物的存在对该影响可忽略不计；此外，在通过溅射形成沉积物之前，下层材料暴露于大气下。相反，在本发明的体系中，就在随后的工艺步骤中，通过溅射获得所有活性组分(即除了载体以外)；这一生产特征和两种材料用量之比使得低活性NEG合金的存在显著改变总体系的性能，尤其活化性能。
图1是通过扫描电子显微镜获得的本发明多层膜截面的显微照片的再现。
在载体10上形成本发明沉积物的第一层11。这一层可以是额外的载体，然后可将它施加到要保持真空或其中存在待纯化的气体的器件的内表面上。但优选载体10本身是器件的内表面(或部分内表面)，当这被其中必须插入NEG的器件的几何形状允许时这属于可放入溅射室内的中或小型器件的情况，如FED或MEM。第一层11由NEG材料制造，所述NEG材料可通过溅射以具有大表面积的层形式沉积。为此目的，有可能使用在美国专利5961750中所述的合金之一，所述合金包括锆、钴和一种或多种选自钇、镧和稀土中的元素，和尤其具有Zr80％-Co15％-A5％的重量百分组成的合金(其中A代表钇、镧和稀土中的一种或多种)。然而，优选使用选自铌、钽、钒、铪、锆和钛中的金属，尤其后两种金属。层11的厚度范围可以在大的范围内，不受严格的限制束缚。基本上通过获得具有所需形态的层的可能性，来确定厚度的下限不建议低于0.2微米的厚度，因为具有这一厚度的层倾向于“重现(repeat)”载体形态(其不可能是粗糙的)，因此不能确保获得具有充足表面积的层；此外，由于该层形成多层中的主要气体吸附“储层”，因此它的最小厚度也可通过预计它将需要吸附的气体量来确定。相反，最大厚度主要通过生产因素，尤其通过层的生长所需的时间来确定，通过溅射形成层的速度一般不是很高，因此通常优选保持在低于约50微米的厚度下，例如约1至10微米，若这些厚度与所要求的吸附容量兼容的话。
如前所述，层11必须具有大的表面积，这通过它的孔隙率来确定。根据有效的表面积与几何面积之比，有可能对通过阴极沉积获得的这些层的孔隙率给出表征，在完美的光滑沉积物的理论情况下，该比例(以下表示为Re)为1，随着金属沉积物表面粗糙度或不规则度的增加而增加。为了本发明的目的，Re必须大于20，优选大于50。
在层11上通过溅射形成由低活化温度吸气合金制造的第二层12。适合于本发明的吸气合金例如是美国专利4312669中的Zr-V-Fe合金，尤其具有Zr70％-V24.6％-Fe5.4％的重量百分组成的合金；如美国专利4996002中所述的主要包括锆和钒以及较少量一种或多种选自铁、镍、锰和铝中的元素的合金；如美国专利5961750中所述的Zr-Co-A合金(其中A是选自钇、镧和稀土中的元素及其混合物)，尤其具有Zr70％-Co15％-A5％的重量百分组成的合金，当层11的材料不是由Zr-Co-A类合金、Zr-Ti-V合金，尤其具有Zr44％-Ti23％-V33％的重量百分组成的合金(它可通过甚至在200℃下处理数小时来(至少部分)活化)以及化合物ZrV2制造时。
第二层的厚度不大于1微米，优选范围是50-500纳米(nm)；在这些厚度下，该层保持下层11的形态特征，并因此保持高的Re值和高的吸附速度，而较高厚度的层变得更紧凑和不适合于在室温下的应用。
任选地，在层12的上表面上有可能进一步沉积钯或它的一种化合物的连续或不连续的层，所述化合物可以是氧化钯、含最多30％原子银的银钯合金，和与一种或多种金属形成吸气材料的钯化合物。
图2示出了这些可能性中的第一种(连续层)，在此情况下，钯层13允许氢气的选择性吸附；确实已知钯具有高的氢气渗透率，因此允许该气体向下面的吸气材料层转移。为了使氢气向吸气剂的转移速度最大，钯沉积物必须具有低的厚度，例如范围为约10-100nm。例如，根据国际公开WO98/37958A1已知通过用连续的钯沉积物涂布获得对氢气具有选择性的吸气沉积物，但在本发明的情况下，由于较大的表面积，获得较高的吸附速度。
图3示出了钯(或其化合物)的间断沉积物的情况。在此情况下，钯(或其化合物)以“岛屿”14、14’、14”……的形式存在于吸气剂12的表面上；这些岛屿优选覆盖层12表面的10-90％。在国际公开WO00/75950A1中公开了这一结构，其中参考粉末形式的吸气材料。利用该结构，获得既能充当恒定的氢气吸附剂，在合适的活化下导致又能充当其它气体的吸附剂的材料。正如在提及的国际公开中更详细地披露的，这些操作特征是由于下述事实导致的岛屿14、14’、14”……不吸附其它气体，不被钝化，因此形成连续氢气进入吸气合金内的通道，而未被所述岛屿覆盖的层12表面的区域15、15’……保持其作为吸气剂的通常操作。
在本发明的第二方面中，本发明涉及所述沉积物的制造方法。
本发明的方法包括至少下述步骤-通过阴极沉积在载体上沉积非蒸发性吸气材料的第一层，该层的表面积相当于其几何面积的至少20倍；和-通过阴极沉积在所述第一层上沉积厚度不大于1μm的至少一层第二层，该层具有活化温度低的非蒸发性吸气合金；其操作方式使得在以上提及的两个沉积步骤之间，第一层的材料不暴露于能与其反应的气体物质下。
该方法由通过溅射两种不同材料的两个连续沉积步骤组成。根据本领域已知的并在引言中概括性地描述的方法进行通过溅射导致的沉积，而通过溅射导致的沉积必须要求所形成的第一层不暴露于能与其反应的物质下；尤其必须避免氧化剂物质，如氧气或水。认为本发明的特征取决于后者，即所述的操作从未经历过钝化的事实，其中根据所述特征，活化温度低的合金向下面的材料“传递(transfer)”其活化温度。
如前所述，具有大表面积的第一层11在其上沉积的载体可以是额外的部分，如金属、玻璃或硅的载体(通常扁平)，然后可将所述额外部分以合适的位置放置在最终的体系内。但优选当打算用于吸气沉积的器件的尺寸和形状允许直接在器件本身的内表面上沉积时，不要求额外的载体；可例如在MEM和FED的生产中使用这一优选的制造工序。
可利用本领域已知的一些经验，通过溅射获得由前面所述的材料制造且具有高的粗糙度或不规则度(和因此所要求的Re值)的层11。首先，有可能冷却在其上发生沉积的载体；按照这一方式，到达载体的原子没有获得足够的能量重排和形成更规则的结构；从而实现在形成过程中沉积物的“猝冷”。为了保持低的载体温度，同样优选在降低的电流下操作，因为在采用高电流的情况下，单位时间内在Ar+离子和靶之间将发生大量的冲击，结果导致体系的广泛加热。最后，另一可能性是在沉积过程中，在靶不直接放置在载体前面的情况下操作，或移动、旋转或振动载体；所有这些操作模式增加沉积物的几何无序，因此促进形成不很紧凑的层。当然，有可能同时使用本发明以上提及的更多方法增加层11的Re值。
为了形成层12，可根据溅射技术的通常工序，使用溅射技术，而不需利用以上提及的特定经验来增加层11的形态不规则度，已证明在低活化温度合金的情况下，这是无效的。
钯(或其合金或化合物)的可能沉积不一定必须通过溅射来获得，和可例如通过蒸发，使用化学气相沉积技术获得；但在金属钯或其合金的情况下，为了方便起见，同样优选通过溅射获得这一沉积物。
通过下述实施例进一步阐述本发明。这些非限制性实施例表明一些实施方案打算教导本领域的技术人员如何实践本发明和代表着认为实施本发明的最好方式。
实施例1该实施例涉及根据本发明的双层沉积物的制备。
作为沉积用载体，使用直径为2.5cm的抛光单晶硅片，将其在超声浴中用有机溶剂(正丙基溴的醇溶液)清洗，和随后在去离子水中漂洗。将该载体放置在阴极沉积室内，该沉积室含有最多3种不同材料的靶，将该沉积室抽真空，一直至达到3×10-6Pa的压力为止，和随后用压力为2Pa的氩气回填。首先，利用下述操作参数沉积钛层-靶上的功率密度3.5W/cm2；-钯-载体间距140mm；-载体温度100℃；-沉积时间80分钟。
随后使用ZrV2合金的第二靶，使用与前一步骤相同的操作参数，在钛层上沉积ZrV2合金层，所不同的是靶上的功率密度降低到3W/cm2和沉积时间限制到10分钟。
最好从沉积室内取出具有两种沉积物的载体，并在电子显微镜下分析，以确定两层的平均厚度，结果钛层为3.3微米和合金为0.2微米。由于有缺陷的沉积物的二维性(planarity)，这些厚度值(与在下述实施例中报道的所有厚度一样)是平均值。
具有双层沉积物的该载体是样品1。
实施例2(比较)重复实施例1的步骤，但仅仅沉积一层ZrV2层。使用与实施例1中合金沉积所采用的相同操作参数，所不同的是最初抽真空该腔室，一直至达到7×10-6Pa的残留压力，和持续沉积60分钟。
从该腔室内取出具有合金沉积物的载体(它是样品2)，并在电子显微镜下分析，以确定沉积物的平均厚度，结果为3.5微米。
实施例3(比较)重复实施例1的步骤，但仅仅沉积一层钛层。使用与实施例1中钛沉积所采用的相同操作参数，所不同的是持续沉积90分钟。
从该腔室内取出具有钛沉积物的载体(它是样品3)，并在电子显微镜下分析，以确定沉积物的平均厚度，结果为3.5微米。
实施例4重复实施例1的步骤，唯一区别是钛的沉积持续40分钟，如此获得的样品(样品4)的平均总厚度为1.8微米，其中钛层厚度为1.6微米和ZrV2合金层的厚度为0.2微米。
实施例5在该实施例中，评价样品1、2和3在室温下的气体吸附性能。
将样品一次安装在石英灯泡内，在每次试验之前，将其通过涡轮分子泵抽真空，一直至达到1×10-6Pa的残留压力；为了促进体系壁的脱气，和因此为了加速所要求压力的实现，在此步骤过程中，在180℃下加热该体系约12小时。
当达到所要求的残留压力时，通过放置在灯泡外的感应线圈，在300℃下的射频加热30分钟，来活化试验的样品物体；采用光学高温计监控温度。然后让样品冷却到室温，和根据标准ASTM F798-82中所述的方法，将压力为4×10-4Pa的一氧化碳CO引入到灯泡内，并记录沿已知的导电率降低方向上的压降，从而进行气体吸附试验。图4示出了三个吸附试验的结果，其中各曲线上的编号相应于以上所述的样品编号。这些曲线表明样品的吸附速度S作为所吸附气体量Q的函数，其中以每平方厘米沉积物上每秒吸附的气体升数来(l/s×cm2)来测量所述吸附速度S，和以所吸附的气体升数乘以吸附压力(百帕斯卡，hPa)除以沉积表面积(hPa×l/cm2)来测量所述吸附气体量Q。三条曲线的最大值Q测量全部样品的容量。
实施例6在该实施例中，评价样品1和4在高温下的气体吸附性能。
在完全如实施例1所述制备的第二样品上，和在样品4上，采用与实施例5中所述的那些相类似的方法，进行CO吸附试验；在这些试验中，通过在430℃下加热来活化样品，和在300℃下进行两次试验。图5图示了两次试验的结果(其中各符号具有与图4相同的含义)，曲线4对应样品4，和曲线5对应根据实施例1制备的样品。
在实施例5和6的试验条件下，测量吸气材料的沉积物的各种特征。在室温试验(实施例5)中，由于气体吸附导致在吸气剂表面上形成的物质不具有充足的能量扩散到材料内因此对吸附容量的详细研究表明，最初在表面上可获得的所有金属位点被饱和，结果这些试验是这些表面位点的起始数量的量度。相反，在高温试验(实施例6)中，由于气体吸附导致最初在表面上形成的物质可向沉积物内扩散，因此这些试验牵涉可获得的吸气材料的全部量，和测量沉积物的全部容量。
考虑到这些特征，根据图5所图示的三条曲线，可推断在全部测量范围内，本发明的样品显示出比仅仅金属或仅仅NEG合金的沉积物要好的表面吸附特征。尤其本发明的样品(曲线1)显示出在全部测量范围内的吸附速度和容量比仅仅NEG合金的那些(曲线2)大，大于1个数量级，和与仅仅钛的沉积物(曲线3)相比，速度与容量大至少2倍。涉及样品1和2的曲线之间的比较，其中暴露的表面由相同材料制造，表明本发明样品的特征在于大的比表面积，它显著大于沉积仅仅吸气合金获得的比表面积。相反，涉及样品1和3的曲线之间的结果差别可归因于当两种材料在同一温度下发生活化时，相对于吸气合金，钛的活化度较低。较低的活化度相应于较低的表面“清洁度”，从而导致气体吸附可获得的位点数量下降。
曲线4和5之间的比较相反表明，在本发明的双层沉积物中，吸附的物质从低活化温度的NEG合金上层有效地转移到下层。确实，在完全相同的条件下制造两个测试样品，其中唯一区别是曲线5的样品包括的钛是样品4的2倍。从中可注意到，两条曲线具有相同的起始吸附速度，从而证明在试验开始时，两个样品的比表面积和活化度基本上相同(这与可能预期的一样)；但样品4显示出总的容量是样品1容量的一半；这一行为可仅仅解释为下述事实的体现在合金沉积物下面的钛沉积物在试验温度下部分参与了吸附。
根据以上报道的试验结果的分析，可得出结论，本发明的多层沉积物就如同它们是单一材料的沉积物一样地起作用，它的各个特征比这两种组分层的相应特征要好，即本发明材料的活化温度具有较低的活化温度(层12的材料)和大的表面积(层11的特征)，从而使沉积物在室温下具有高的吸附性能(采用仅仅吸气合金不可能获得)。尽管可预期通过层12复制层11的形态，但绝对不可能预期在本发明的多层中，较低活化温度的材料会赋予整个多层这一特征。
权利要求
1.一种非蒸发性吸气材料的多层沉积物，它具有低的活化温度和大的表面积，其特征在于包括在载体(10)上的至少两层直接沉积在所述载体上的第一层(11)，所述第一层由表面积等于其几何面积至少20倍的非蒸发性吸气材料制成，和在所述第一层上的具有低活化温度的非蒸发性吸气合金的至少一层第二层(12)，所述第二层的厚度不大于1微米，所述这两层中的任何一层是通过阴极沉积获得的，且没有将第一层的材料暴露于在所述第一层和第二层的沉积之间存在的反应性气体下。
2.权利要求1的沉积物，其中所述第一层的吸气材料选自锆、钛、铌、钽、钒、铪和Zr-Co-A合金，其中A代表钇、镧、稀土元素或其混合物。
3.权利要求1的沉积物，其中所述第一层的厚度为0.2至50微米。
4.权利要求3的沉积物，其中所述厚度为10至20微米。
5.权利要求1的沉积物，其中所述第一层的表面积等于其几何面积的至少50倍。
6.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的吸气合金具有Zr70％-V24.6％-Fe5.4％的重量百分组成。
7.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的吸气合金包括Zr、V和少量的一种或多种选自Fe、Ni、Mn和Al中的元素。
8.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的吸气合金具有Zr 80％-Co 15％-A 5％的重量百分组成，其中A代表钇、镧、稀土元素或其混合物，和所述第一层的材料不同于Zr-Co-A合金。
9.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的吸气合金是Zr-Ti-V合金。
10.权利要求9的沉积物，其中所述合金具有Zr 44％-Ti 23％-V 33％的重量百分组成。
11.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的吸气合金是ZrV2。
12.权利要求1的沉积物，其中所述第二层的厚度为50至500纳米。
13.权利要求1的沉积物，进一步包括在所述第二层(12)的表面上，与所述第一层(11)接触的表面相对的表面上沉积的钯或其化合物的连续(13)或不连续(14，14’，14”，......)的层。
14.权利要求13的沉积物，其中所述钯化合物选自氧化钯、含最多30％原子银的银钯合金，和与一种或多种金属形成吸气材料的钯化合物。
15.权利要求13的沉积物，其中所述钯或其化合物的不连续层覆盖第二层表面的10-90％。
16.权利要求13-15任何一项的沉积物，其中所述钯或其化合物的层的厚度为10至100纳米。
17.一种制造权利要求1的多层沉积物的方法，该方法包括至少下述步骤-通过阴极沉积在载体(10)上沉积非蒸发性吸气材料的第一层(11)，所述第一层的表面积相当于其几何面积的至少20倍；和-通过阴极沉积在所述第一层上沉积具有低活化温度的非蒸发性吸气合金的至少一层第二层(12)，所述第二层的厚度不大于1微米；其操作方式使得在以上提及的两个沉积步骤之间，第一层的材料不暴露于能与其反应的气体物质下。
18.权利要求17的方法，其中通过冷却载体(10)进行所述第一层的阴极沉积，在所述载体(10)上，在低电流值下进行沉积和/或操作，和/或在靶不直接放置在载体前面的情况下操作，和/或在沉积过程中，移动、旋转或振动载体。
全文摘要
本发明公开了在具有高比表面积的非蒸发性吸气材料的层(11)上由活化温度低的不同的非蒸发性吸气合金的至少一层(12)形成的吸气多层材料，所述这两层均是通过阴极沉积获得的。本发明的沉积物显示出比由单一材料制造的沉积物好的气体吸附特征和低的活化温度。本发明还公开了制造这些沉积物的方法。
文档编号B32B15/02GK1572898SQ20041004938
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月11日 优先权日2003年6月11日
发明者A·孔特, M·莫拉加 申请人:工程吸气公司