[发明专利]一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法

权利要求书

1.一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将基底超声清洗，然后转移至真空室，固定于样品行星架上，样品行星架与负偏压电源相连，再将真空室抽真空；

（2）往真空室中通入氩气，真空度保持在0.1-1 Pa，开启离子源电源，在脉冲负偏压300-800 V，占空比20-50 %条件下进行等离子体清洗，用以去除基底表面残留的污染物与杂质；

（3）开启中频磁控溅射电源及相应的钛靶，改变氩气流量，真空度保持在0.3-1 Pa，在脉冲负偏压150-400 V，占空比为30-50 %，温度为28-32℃，沉积第一层纯金属钛过渡层，沉积时间为10-30 min；

（4）往真空室中通入乙炔与氩气，真空度保持在0.5-0.8 Pa，在脉冲负偏压100-300 V，占空比10-30 %，温度为32-37℃，沉积第二层碳化钛过渡层, 沉积时间为10-30 min；

（5）关闭中频磁控溅射电源，脉冲偏压电源及相应钛靶，通入乙炔及氢气，真空度保持在10-15 Pa，开启单极脉冲偏压电源，占空比为10-40 %，脉冲负偏压为1000-3000 V，温度为37-80 ℃，制备第三层类金刚石薄膜, 沉积时间为60-180 min，得类金刚石复合薄膜。

2.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（1）所述超声清洗是在无水乙醇中超声清洗30 min。

3.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（1）所述抽真空是直至真空室室内真空度达到1.0Í10^-3 Pa。

4.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（2）所述等离子体清洗的时间为15-30 min。

5.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（3）所述第一层纯金属钛过渡层的厚度为0.1-0.4 μm。

6.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（4）所述第二层碳化钛过渡层的厚度为0.2-0.6 μm。

7.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（5）所述第三层类金刚石薄膜的厚度为4.5-5.5 μm。

8.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（5）所述类金刚石复合薄膜的表面粗糙度Ra为10-15 nm，硬度为8-16 GPa。

9.根据权利要求书1所述的一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，步骤（5）所述类金刚石复合薄膜与基底的结合力为43-56 N。