[发明专利]真空蒸镀法制备巨磁阻抗薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于光学薄膜制备技术领域、具体是一种真空蒸镀法制备巨磁 阻抗薄膜的方法。

背景技术

巨磁阻抗(Giant Magneto-impedance，GMI)效应：是指软磁材料 在高频交流驱动下其交流阻抗随外加直流磁场的变化而发生显著变化的现 象。很多研究表明，具有显著GMI效应的非晶或纳米晶丝(约1mm)，可以 同时满足新型微型磁传感器所需的诸多条件。利用GMI元件所制成的谐振 荡电路可以制作成新型的GMI效应磁传感器，这种传感器比其他磁效应传 感器拥有更高的磁通检测率和灵敏度。随着信息技术的普及，各种信息设 备、汽车和工业机器人一类机电设备，电力电子设备，医疗电子设备和工 业测试设备的发展，都对磁传感器提出了越来越高的要求。利用巨磁阻抗 效应制作的磁传感器在工程控制方面拥有广阔的应用前景。

目前报导的有关制备具巨磁阻抗效应的单层或多层薄膜方法中皆用磁 溅射法，还未提及利用真空蒸镀法制备的实用有效的方法，主要原因是目 前利用蒸镀法制该类膜普遍存在的层间附着力弱、致密性和均匀性差及实 现各向异性困难的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种层间附着力强、致密性和均匀性好、实现 各向异性容易的真空蒸镀法制备巨磁阻抗薄膜的方法。

实现本发明目的的技术方案是这样的：采用可蒸镀各种高低熔点的金属 和氧化物材料的真空镀膜机，在10^-4～10^-3帕的低气压环境下，对玻璃基片横 向两侧附加磁铁，使得在镀膜的整个过程让待镀玻璃基片始终处于0.01T～ 0.2T的稳定磁场当中，再对巨磁阻抗薄膜材料的蒸发源进行加热，使其蒸发 成蒸气原子，淀积到待镀玻璃基片表面上形成在短方向具有横向单轴磁各向 异性的薄膜；

在前述的镀膜整个过程中玻璃基片所处的稳定磁场的强度可以为 0.01T～0.03T；

还有前述的巨磁阻抗薄膜材料蒸发源是FeSiB合金材料其原子比可以 为：Fe(纯度为99.9％):Si(纯度为99.9％):B(纯度为99.9％)等于77.5:7.5:15；

前述的待镀玻璃基片可以是经过包括以下6个步骤清洗的：

(1)将基片用稀土抛光粉打磨；

(2)将基片放置于玻璃或石英杯中，加入配比为:氨水:双氧水:去离子 水为1～1.2:2～3:5～6的清洗液，放在电炉上加热煮沸10～20分钟，然后 用去离子水冲洗干净；

(3)在杯中加入配比为:盐酸:双氧水:去离子水为1～1.2:2～3:8～10 的清洗液，同样煮沸10～12分钟后用去离子水冲洗干净；

(4)将基片放入超声波清洗机的清洗槽中，在常温下进行超声波抛动清 洗3～10分钟、关闭超声波，常温下对玻璃继续抛动清洗3～5分钟、开启 超声波，水温控制在50℃～75℃，对基片抛动清洗3～8分钟左右，关闭超 声波后再对基片抛动清洗3～5分钟。清洗介质采用去离子水；

(5)放入氮气炉中烘干待用；

(6)最后的清洗工作是镀前在真空舱内进行。用放置在真空舱内的离子 枪轰击基片的表面5～10分钟。

所述的步骤(1)中的抛光粉可以是稀土抛光粉。

所述的步骤(2)中的清洗液配比可以为氨水:双氧水:去离子水为1:2～ 2.5:5～6。

所述的步骤(3)中的清洗液配比可以为盐酸:双氧水:去离子水为1～ 1.2:2～2.5:8～10。

所述的步骤(4)可以是将基片放入超声波清洗机的清洗槽中，在常温下 进行超声波抛动清洗3～10分钟、关闭超声波，常温下对玻璃继续抛动清 洗3～5分钟、开启超声波，水温控制在55℃～65℃，对基片抛动清洗3～8 分钟左右，关闭超声波后再对基片抛动清洗3～5分钟。清洗介质采用去离 子水。

所述的步骤中(5)中放入氮气炉中烘干的时间可以为10～20分钟