一种双金属/陶瓷复合薄膜及其制备方法与流程

文档序号:11804289阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双金属/陶瓷复合薄膜,其特征在于:由双金属粒子和陶瓷相组成,双金属粒子嵌入到陶瓷相中,形成双金属/陶瓷复合层;所述的双金属粒子为WAl或WTi,其中,基体元素为W,掺杂元素为Al或Ti;所述的陶瓷相为氧化铝或二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的双金属/陶瓷复合薄膜,其特征在于:所述的双金属粒子为WAl时,Al的平均原子百分比为3%~17%;所述的双金属粒子为WTi时,Ti的平均原子百分比为3%~18%。

3.根据权利要求1所述的双金属/陶瓷复合薄膜,其特征在于:所述的双金属/陶瓷复合层内双金属粒子的体积百分数为5%~60%;所述的双金属粒子的尺寸为3-30nm。

4.根据权利要求1所述的双金属/陶瓷复合薄膜,其特征在于,所述的陶瓷相为氧化铝时,陶瓷相内元素Al与O的原子比接近2:3;所述的陶瓷相为二氧化硅时,陶瓷相中元素Si与O的原子比接近1:2。

5.根据权利要求1所述的双金属/陶瓷复合薄膜的制备方法,其特征在于:采用多靶磁控共溅射的技术,包括如下步骤:

步骤1,将基片依次浸入到清洁剂和去离子水中漂洗;

步骤2,将基片依次置于丙酮、酒精以及去离子水中进行超声清洗,每步超声清洗时间为10-20min;

步骤3,基片进行加热解吸附和等离子体溅射清洗,获得处理好的基片;

步骤4,以氧化铝或二氧化硅作为陶瓷靶材,以W为基体金属靶材,Al或Ti为掺杂金属靶材,在Ar气溅射气氛下,采用射频电源驱动陶瓷靶、直流电源驱动基体金属靶和掺杂金属靶,接近室温的条件下进行溅射,在旋转的基片上沉积双金属/陶瓷复合层,得到所述的双金属/陶瓷复合薄膜。

6.根据权利要求5所述的双金属/陶瓷复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤1-4中的基片为蓝宝石片、石英片、单晶硅片或抛光的不锈钢片。

7.根据权利要求5所述的双金属/陶瓷复合薄膜的制备方法,其特征在于:在步骤3中,热解吸附温度不低于100℃,且在10-3~10-5pa下通入Ar气体。

8.根据权利要求5所述的双金属/陶瓷复合薄膜的制备方法,其特征在于:在步骤3中,等离子体溅射清洗为自身辉光放电溅射清洗或外来载能离子束溅射清洗,在Ar等离子体气氛中进行,溅射时间不小于5min,溅射功率密度为3-5W/cm2

9.根据权利要求5所述的双金属/陶瓷复合薄膜的制备方法,其特征在于:在步骤4中,基片的旋转由无级变速电机驱动,转速为10~30rpm。

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