[发明专利]一种硅酸钇涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硅酸钇涂层的制备方法，其特征在于包括：

提供基体；

采用磁控溅射技术，分别以钇靶和硅靶为磁控阴极靶材，所述钇靶连直流电源，所述硅靶连接射频电源，以保护性气体、氧气为工作气体，对基体施加脉冲负偏压，从而在所述基体表面共溅射沉积形成硅酸钇涂层；其中，所述直流电源的电流为0.2～0.4A，所述射频电源的功率为100～300W，所述工作气体的气压为2.5～10mTorr；共溅射沉积所述硅酸钇涂层的温度小于60℃；

所述硅酸钇涂层包括Y₂Si₂O₇晶相，所述硅酸钇涂层中钇原子和硅原子的比例为0.01～0.93∶1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述脉冲负偏压为0V～-100V，且所述脉冲负偏压不取0。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：共溅射沉积所述硅酸钇涂层的温度为30～60℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钇靶和硅靶分别固定于两个磁控阴极；所述磁控阴极为圆形平面磁控阴极；所述两个磁控阴极间的夹角为0～180°。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基体表面与两个磁控阴极靶材的靶面中心连线平行；所述基体表面与两个磁控阴极靶材的靶面中心连线的距离为5～12cm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基体选自硅和/或碳化硅。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括：在基体表面形成硅酸钇涂层之前，先对所述基体表面进行等离子体清洗处理。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体清洗处理包括：将基体固定于样品台上，之后将反应腔体进行抽真空至真空度在1×10^-5Torr以下，再通入惰性气体，对所述基体施加脉冲负偏压，进行等离子体清洗处理，其中，腔体气压为2.5～20mTorr，脉冲负偏压为-300～-600V；所述惰性气体为氩气。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸钇涂层还包括Y₄Si₃O₁₂晶相和Y_4.67(SiO₄)₃O晶相。