[发明专利]一种掺杂Ti、C的二硫化钼基纳米复合薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）利用多靶磁控溅射系统，在3个独立靶位分别安装纯二硫化钼靶、高纯金属Ti靶、石墨靶作为溅射材料；

（2）将工件经清洗、氮气干燥后置于真空室内样品台上；

（3）利用磁控溅射系统的机械泵和分子泵二级排气系统将真空腔室的真空度抽至1.3×10^-3 Pa以上，通入高纯氩气并将气压调至4.0~6.0 Pa；在样品台上引入-550 V脉冲偏压进行等离子体清洗，然后将真空室气压调至0.5~0.55 Pa，利用直流电源进行钛过渡层沉积；

（4）打开射频电源进行二硫化钼和石墨靶的沉积，二硫化钼射频电源功率为200~280W，石墨靶射频电源功率150~250 W；同时阶梯降低钛靶的溅射电流，形成一个混合有二硫化钼和石墨且钛含量逐渐降低的梯度层：钛靶的溅射电流每2分钟下调一次，每次下调1.0 A，直到电流降为0.5~1.5 A；保持各靶参数不变，稳定沉积60~180分钟；沉积结束后关闭电源，样品随炉放置2小时以上。

2.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：工件的基底材料为单晶硅片或表面粗糙度≤1.6 μm的金属。

3.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：工件的洗涤：依次用无水乙醇、石油醚超声波清洗8~15分钟，氮气干燥。

4.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：等离子体清洗时间为10~30分钟。

5.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：钛层沉积电流为4.5~5.0 A，沉积时间10~12分钟。

6.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：二流化钼和石墨的沉积速率比为10:1~8.5:1。

7.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：真空腔室在整个薄膜沉积过程中保持温度150±5℃。

8.如权利要求1所述一种掺杂Ti、C的MoS₂基纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述样品台在沉积过程中保持旋转，旋转速率6~9转/分钟。