[发明专利]金属间化合物薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种金属间化合物薄膜的制备方法，其特征在于，

提供第一金属基底(10)，所述第一金属基底(10)上采用电镀、溅射、气相沉积或蒸镀制备第一钎料金属层(12)，第一金属基底(10)的材质为Cu、Ni、Pd、Au、Ag和Fe中的一种，第一钎料金属层(12)的材质为Sn、In、SnAg、SnAu、SnCu中的一种；

提供第二金属基底(20)；

所述第一金属基底(10)和第二金属基底(20)具有相同的材质；

所述第一金属基底(10)的温度低于第二金属基底(20)的温度；所述第一金属基底(10)为单晶或具有择优取向；

第一金属基底(10)和第二金属基底(20)之间形成温度梯度；所述温度梯度定义为ΔT/Δd，所述ΔT为第二金属基底(20)上表面与第一金属基底(10)下表面之间的温度差，所述Δd为第二金属基底(20)上表面与第一金属基底(10)下表面之间的距离；

两金属基底之间的钎料发生钎焊反应生成金属间化合物薄膜(30)，所述金属间化合物薄膜(30)沿所述温度梯度的方向具有单一取向。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征还在于以下步骤，

步骤一：第二金属基底(20)上采用电镀、溅射、气相沉积或蒸镀制备第二钎料金属层(22)；

所述第二钎料金属层(22)和第一钎料金属层(12)具有相同的材质；

步骤二：第一钎料金属层(12)和第二钎料金属层(22)的表面涂覆焊剂(40)；

步骤三：将第一钎料金属层(12)和第二钎料金属层(22)对准，面对面接触放置，形成一个组合体；

步骤四：将步骤三形成的组合体加热至所需温度下进行钎焊回流，直至第一钎料金属层(12)和第二钎料金属层(22)熔化后发生钎焊反应全部转变为金属间化合物；

所述温度梯度不小于20℃/cm；

所述金属间化合物在钎焊回流过程中于第一金属基底(10)上形成生长；

所述第二金属基底(20)在钎焊反应后仍有残余；

所述第一钎料金属层(12)和第二钎料金属层(22)的总厚度为0.1～1000μm；

步骤五：去除残余第二金属基底(20)，获得附着于第一金属基底(10)上的金属间化合物薄膜(30)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征还在于以下步骤：

步骤一：第一钎料金属层(12)和第二金属基底(20)的表面涂覆焊剂(40)；

步骤二：将第一钎料金属层(12)和第二金属基底(20)对准，面对面接触放置，形成一个组合体；

步骤三：将步骤二形成的组合体加热至所需温度下进行钎焊回流，直至第一钎料金属层(12)熔化后发生钎焊反应全部转变为金属间化合物；

所述温度梯度不小于20℃/cm；

所述金属间化合物在钎焊回流过程中于第一金属基底(10)上形成生长；

所述第二金属基底(20)在钎焊反应后仍有残余；

所述第一钎料金属层(12)的厚度为0.1～1000μm；

步骤四：去除残余第二金属基底(20)，获得附着于第一金属基底(10)上的金属间化合物薄膜(30)。

4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述温度梯度的范围是20～50℃/cm。

5.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述温度梯度的范围是50～80℃/cm。

6.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述温度梯度的范围是80～165℃/cm。

7.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述温度梯度的范围是165～200℃/cm。

8.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述温度梯度大于200℃/cm。

9.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，所述金属间化合物薄膜(30)与第一金属基底(10)的位相关系一致。