[发明专利]一种在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法、具有薄膜的基片及其应用

权利要求书

1.一种在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将基片经预真空室传送至反应腔中，给所述反应腔抽真空；

(2)向所述反应腔中通入惰性气体，对所述基片进行退火处理；

(3)将退火处理后的所述基片退回所述预真空室，采用氨气等离子体和气态钛源对所述反应腔进行若干次洗气循环；

采用氨气等离子体和气态钛源对所述反应腔进行若干次洗气循环，包括：

将钛源及钛源气路加热到50-150℃，稳定5-20min，然后采用氨气等离子体和所述钛源进行10-15个洗气循环，其中，每个所述洗气循环中：氨气的流量为10-100sccm、等离子体脉冲时间为2-5s、等待时间为5-20s；钛源的脉冲时间为0.02-0.2s、脉冲气压强度为10-60Pa、等待时间为5-20s；

(4)将所述基片送回所述反应腔，保持所述反应腔温度为150-220℃，采用所述氨气等离子体和钛源进行等离子体增强氮化钛原子层沉积反应，得到表面具有氮化钛纳米薄膜的基片；

所述基片为金属银、铜、铝、氧化铝、氧化硅、聚酰亚胺或聚四氟乙烯基片；所述钛源为四(二甲胺基)钛、四(甲基乙基胺基)钛或四氯化钛。

2.根据权利要求1所述的在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤(1)之前，采用有机溶剂对基片进行超声清洗。

3.根据权利要求1所述的在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)中给所述反应腔抽真空至0.1-5Pa。

4.根据权利要求1所述的在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法，其特征在于：步骤(2)向所述反应腔中通入纯度不小于99.99％的惰性气体，气压维持在30-50Pa，加热所述反应腔至150-220℃，保温10-30min以对所述基片进行退火处理。

5.根据权利要求1所述的在基片表面制备氮化钛纳米薄膜的方法，其特征在于：步骤(4)所述的采用所述氨气等离子体和钛源进行等离子体增强氮化钛原子层沉积反应，包括：

采用所述氨气等离子体和钛源进行5-80个等离子体增强氮化钛原子层沉积循环，其中，每个所述循环中氨气的流量为10-100sccm、等离子体脉冲时间为2-5s、等待时间为5-20s；钛源的脉冲时间为0.02-0.2s、脉冲气压强度为10-60Pa、等待时间为5-20s。

6.由权利要求1-5任一项所述的方法制备的具有氮化钛纳米薄膜的基片。

7.权利要求6所述的基片在微波部件、粒子加速器或真空传输线领域中的应用。