[发明专利]用于提高非晶材料无序性的间歇磁控溅射方法

说明书

本发明公开了一种用于提高非晶材料无序性的间歇磁控溅射方法，包括如下步骤：将待溅射的基片清洗后，放置在溅射腔体的托盘上；将待溅射靶材打磨清洗后，放置在所述溅射腔体的直流溅射靶位上；将所述溅射腔体抽真空至设定真空度；设置溅射过程中的条件参数；对所述待溅射靶材进行间歇磁控溅射，溅射过程中溅射第一时间，保持溅射环境不变的情况下，停止溅射所述第一时间，再溅射所述第一时间，停止溅射第二时间，然后再溅射所述第一时间，停止溅射第三时间，依次进行溅射，每次停顿的时间依次延长，直到溅射出所需要的薄膜厚度。本发明的间歇磁控溅射方法，在保持薄膜无序度的提升的同时，更加有利于薄膜的非晶性能的形成。

技术领域

本发明属于磁控溅射技术领域，更具体地，涉及一种用于提高非晶材料无序性的间歇磁控溅射方法。

背景技术

相对于晶体材料，非晶材料具有独特的原子排列方式，具有短程有序和长期无序的原子排列特点。从而，非晶材料表现出与晶体材料不同且独特的化学和结构性质，如各向同性、高浓度的不饱和配位活性位点、可广泛调控的组成成分等特点。因其独特的化学与结构特点，非晶材料在化工生产、能源转化、环境整治等领域表现出远优于相应结晶材料的催化性能，从而受到广泛关注。

对于非晶材料，材料的无序度对薄膜性能提高有着显著的作用，传统的通过掺杂方法来提高材料无序度方法，但是这种方法不仅工艺复杂，而且还容易改变材料本身特性，并且容易增加制备成本。

中国专利CN107043914A公开了一种非晶钴基磁性薄膜的间歇式直流磁控溅射制备方法，但是其目的在于制备一种非晶钴基磁性薄膜，并且主要是采用的是梯度升温的方式来，解决的是低温时直流磁控溅射升温较快的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种用于提高非晶材料无序性的间歇磁控溅射方法，使得薄膜溅射的层与层之间产生界面效应和类似异质结构，且依次延长停顿时间，在保持薄膜无序度的提升的同时，更加有利于薄膜的非晶性能的形成。

为实现上述目的，本发明提供一种用于提高非晶材料无序性的间歇磁控溅射方法，包括如下步骤：

将待溅射的基片清洗后，放置在溅射腔体的托盘上；

将待溅射靶材打磨清洗后，放置在所述溅射腔体的直流溅射靶位上；

于设定的真空度、靶基距、靶材溅射功率条件下，在所述溅射腔体中对所述待溅射靶材进行间歇磁控溅射；

溅射过程中保持基片温度在80℃以下，溅射过程中溅射第一时间，保持溅射环境不变的情况下，停止溅射所述第一时间，再溅射所述第一时间，停止溅射第二时间，然后再溅射所述第一时间，停止溅射第三时间；溅射所述第一时间后，再停止溅射的过程为一个周期，每个周期中停止溅射的时间依次延长，直到溅射出所需要的薄膜厚度；

所述第一时间为4min～6min，所述第二时间为2倍的第一时间，所述第三时间为3倍的第一时间，按此规律依次延长，所述第n时间为n倍的第一时间，n为自然数，且取值与所需要的所述薄膜厚度相关。

进一步地，所述真空度为1×10^-4Pa～4×10^-4Pa。

进一步地，所述靶基距为60mm～120mm。

进一步地，所述靶材溅射功率为20W～80W。

进一步地，所述溅射腔体中充有惰性气体进行保护。

进一步地，所述惰性气体为N₂、Ar或He中的一种。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：