[发明专利]一种制备W和N共掺杂类金刚石薄膜的方法

说明书

本发明涉及一种制备W和N共掺杂类金刚石薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对衬底材料进行超声波清洗；步骤二、把样品置于样品台上；步骤三、抽真空，真空度达到2.5*10‑4‑3.5*10‑4时，通入氩气，使W、C两靶同时起辉，并进行8‑12分钟的预溅射；步骤四、通过氩气轰击W、C两靶材；步骤五、通入氮气，启动旋转样品台，制备W、N共掺杂类金刚石薄膜。本发明的优点：类金刚石薄膜通过W、N的共掺杂，在制备得到高电阻率、高透过率N掺杂类金刚石薄膜的同时，W的掺入既可与薄膜中多余的C反应生成WC，又进一步提高了薄膜的润滑性能，同时对薄膜的高透、高阻性能也有进一步的提升作用。

技术领域

本发明涉及薄膜的制备技术领域，特别涉及一种制备W和N共掺杂类金刚石薄膜的方法。

背景技术

类金刚石薄膜是一种性能与金刚石相类似的非晶碳膜，具有金刚石薄膜的高硬度，高耐磨性、机械和光学等特有的许多优异性能。对于N掺杂的类金刚石薄膜，其具有非常高的电阻率以及高透过率，而W元素的掺入，可在N掺杂的类金刚石薄膜中形成具有良好润滑性能的WC，进一步提高N掺杂类金刚石薄膜的摩擦磨损等性能，使其应用更为广泛。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种制备W和N共掺杂类金刚石薄膜的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种制备W和N共掺杂类金刚石薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对衬底材料进行超声波清洗，去除表面油污和杂质；

步骤二、通过氩气轰击W、C两靶材，活化靶材和去除表层氧化物；

步骤三、把样品置于360°无死角旋转的样品台上；

步骤四、启动设备，抽真空，真空度达到2.5*10-4-3.5*10-4时，通入氩气，使W、C两靶同时起辉，并进行8-12分钟的预溅射，活化靶材和去除表层氧化物；

步骤五、通入氮气，启动旋转样品台，制备W、N共掺杂类金刚石薄膜。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

所述衬底材料为玻璃。

步骤四中所述真空度为3.0*10-4时，预溅射时间为10分钟。

所述旋转样品台包括样品架，在样品架上设有旋转座，在旋转座上转动配合连接伸缩杆，伸缩杆通过球头连接支撑杆，在支撑杆上固定连接托盘。

所述样品架为杆状结构，所述旋转座包括与样品架套接的转筒，在转筒上通过铰接座连接所述伸缩杆，转筒通过第一锁紧件锁紧固定在所述样品架上，所述伸缩杆通过第二锁紧件锁紧固定在所述铰接座上。

所述伸缩杆包括底杆，在底杆上套接调节杆，在调节杆的一侧设有套接在底杆上的套筒，调节杆连接所述球头，底杆和所述调节杆之间通过第三锁紧件锁紧固定。

在整个镀膜过程中所述W、C两靶材都是单独起辉。

本发明的优点在于：通过本方法生产的类金刚石薄膜通过W、N的共掺杂，在制备得到高电阻率、高透过率N掺杂类金刚石薄膜的同时，W的掺入既可与薄膜中多余的C反应生成WC，又进一步提高了薄膜的润滑性能，同时对薄膜的高透、高阻性能也有进一步的提升作用，能够用于半导体、液晶显示、手机盖板等领域。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图；

图2是图1的使用状态示意图。