[发明专利]一种金属-高分子多层复合薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属‑高分子多层复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将基材和金属靶材固定安装在真空腔体内部；步骤二，将真空腔体抽至真空状态；步骤三，在真空腔体内部产生电浆，并向真空腔体内部间断地充入反应物，从而在基材表面交替形成金属薄膜和高分子薄膜；步骤四，取出制备好的金属‑高分子多层复合薄膜。本发明通过电浆在物理气相沉积以及化学气相沉积上的应用，采用一个真空薄膜系统，在单一基材上制备金属‑高分子多层复合薄膜。

技术领域

本发明涉及多层复合薄膜技术领域，尤其是一种金属-高分子多层复合薄膜的制备方法。

背景技术

目前，绝大多数溅镀及气相化学反应都是分开进行的，这是为了避免不同制程间的干扰，如果要研究金属-高分子等形式的复合薄膜，就必须采用两套真空镀膜系统，这无疑是经费上的一大负担，而且也增加系统维护的麻烦，最大的缺点是：无法在真空下连续镀膜以形成金属-高分子多层复合薄膜。

电浆应用在化学气相沉积法(PECVD)，就是将反应物质激发，使其由基态(groundState提升到激发态(Excitation State),并产生大量的活性自由基(Free Radical)，在电浆聚合(Plasma Polymerization)中，吸附在基材表面的单体(Nonomer),也同样会受激化而形成活性物种，然后和活化或非活化物种聚合形成薄膜；这一系列的反应都是在比传统化学气相沉积法低温的状态下发生其温度范围从室温到200℃，远低于一般化学气相沉积法的操作温度(300-1000℃)。在物理气相沉积方面(PVD)，以电浆进行溅镀是电浆众多应用的一种，在电浆溅镀中，离子可以有效撞击靶材元素带到基材表面，然后在表面沉积成膜，除了一般的金属和合金靶材外，对于高熔点金属甚至无机物(玻璃、陶瓷等)的镀膜，电浆溅镀的效用远胜于蒸镀方式。

由此，电浆技术可以同时应用在物理气相沉积以及化学气相沉积上，正因为电浆技术在应用上有极大的潜力，所以被广泛的研究及使用在工业界，而我们便利用电浆这种特性为基础，提出了一种金属-高分子多层复合薄膜的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种金属-高分子多层复合薄膜的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种金属-高分子多层复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将基材和金属靶材固定安装在真空腔体内部；

步骤二，将真空腔体抽至真空状态；

步骤三，在真空腔体内部产生电浆，并向真空腔体内部间断地充入反应物，从而在基材表面交替形成金属薄膜和高分子薄膜；

步骤四，取出制备好的金属-高分子多层复合薄膜。

进一步，所述反应物从真空腔体上部充入，所述基材固定安装在真空腔体中部，金属靶材固定安装在真空腔体下部。

进一步，所述反应物为四甲基双硅氧烷和氧气。

进一步，充入真空腔体内部的四甲基双硅氧烷和氧气的流速比为1:1。

进一步，充入真空腔体内部的四甲基双硅氧烷和氧气的流速为8～12SCCM。

进一步，步骤三中所述在真空腔体内部产生电浆的方法为：向真空腔体内部充入氩气，并向真空腔体内部的上方电极和下方电极通电形成电浆。

进一步，充入真空腔体内部的氩气的流速为15～150SCCM。

进一步，所述真空状态的压力值范围为10^-3Torr以下。