[发明专利]一种Mg-TM超多层复合储氢薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种Mg-TM超多层复合储氢薄膜，其特征在于，为Mg与TM原子层交替沉积的Mg-TM复合薄膜，且Mg-TM复合薄膜的外表面具有Pd封盖层；所述TM为Ti、Ni或Nb；

复合储氢薄膜中，单层的Mg薄膜由5～8个原子层构成，厚度为1～2nm；单层的TM薄膜由1～3个原子层构成，厚度为0.2～0.7nm；Pd封盖层的厚度为10～30nm；薄膜的总厚度为1000～3000nm。

2.根据权利要求1所述的一种Mg-TM超多层复合储氢薄膜，其特征在于，所述Mg-TM超多层复合储氢薄膜在423K的温度以及1.15MPa的氢压下，500s吸氢量达到3.4wt％；所述Mg-TM超多层复合储氢薄膜在423K的温度下，600s脱氢量达到2.1wt％。

3.制备权利要求1或2所述的一种Mg-TM超多层复合储氢薄膜的方法，其特征在于，采用超高真空磁控溅射系统的半共溅射工艺方法制备，具体包括如下步骤：

(1)将基片进行常规清洗和活化处理后，固定在超高真空磁控溅射系统的基底上，调整基片与基底中心距离，使基片分别能与Mg和TM靶材对齐；

(2)利用机械泵或分子泵将超高真空磁控溅射系统溅射舱的真空度抽至5.0×10^-4～1.0×10^-3Pa，通入氩气并配合流量控制器达到0.5～1.0Pa的溅射工作气压；

(3)溅射工作气压稳定后，设定Mg和TM靶材的溅射功率以及基底旋转速率，开始交替溅射Mg和TM成膜；溅射完成后，在膜的外表面溅射沉积Pd封盖层，得到所述Mg-TM超多层复合储氢薄膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基片为单面抛光的单晶硅片、石英玻璃片或铝箔。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，设定Mg和TM靶材的溅射功率分别为DC50～100W和RF100～200W。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，设定基底旋转速率为0.4～0.8r/s。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，交替溅射Mg和TM成膜的总用时为70～170min。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，溅射沉积Pd封盖层的功率为DC30～60W。