[发明专利]碳基多层薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳基多层薄膜，其特征在于，包括基体、过渡层和ta-C层，所述过渡层包括金属Ta层、金属Ti层和TiC层，所述金属Ta层、所述金属Ti层、所述TiC层和所述ta-C层依次层叠设置在所述基体上；所述TiC层是通过电弧结合偏压在Ti金属表面植入碳离子的方式生成；所述金属Ta层的厚度为50nm～100nm，所述金属Ti层的厚度为50nm～100nm，所述TiC层的厚度为10nm～20nm，所述ta-C层的厚度为300nm～600nm。

2.如权利要求1所述的碳基多层薄膜，其特征在于，所述金属Ta层的厚度为80nm～100nm，所述金属Ti层的厚度为60nm～90nm，所述TiC层的厚度为15nm～20nm，所述ta-C层的厚度为400nm～600nm。

3.如权利要求1所述的碳基多层薄膜，其特征在于，所述基体选自硅片和合金中的一种。

4.如权利要求1～3任一项所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述基体上依次层叠设置金属Ta层、金属Ti层、TiC层以及ta-C层，所述TiC层是通过电弧结合偏压在Ti金属表面植入碳离子的方式生成。

5.如权利要求4所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述金属Ta层是通过如下步骤沉积得到：

开启装有Ta靶的磁控溅射源，向真空室通入氩气150sccm～200sccm，控制真空室气压为0.4Pa～0.6Pa；将基体的偏压设置为-100V～-200V，溅射电源设置在3kW～4kW，沉积时间为5min～10min。

6.如权利要求4所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述金属Ti层是通过如下步骤沉积得到：

开启装有Ti靶的磁控溅射源，向真空室通入氩气150sccm～200sccm，控制真空室气压为0.4Pa～0.6Pa；将基体的偏压设置为-100V～-200V，溅射电源设置在3kW～4kW，沉积时间为5min～10min。

7.如权利要求4所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述TiC层是通过如下步骤制备得到：

开启装有石墨靶材的电弧蒸发源，向真空室通入氩气150sccm～200sccm，控制真空室整体气压0.4Pa～0.6Pa；设置基体偏压为-600V～-800V，将电弧电源电流设置在80A～100A，沉积时间为5min～10min。

8.如权利要求4所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，所述ta-C层是通过如下步骤沉积得到：

开启装有石墨靶材的电弧蒸发源，向真空室通入氩气150sccm～200sccm，控制真空室整体气压0.4Pa～0.6Pa；设置基体偏压为-50V～-80V，将电弧电源电流设置在80A～100A，沉积时间为10min～20min。

9.如权利要求4所述的碳基多层薄膜的制备方法，其特征在于，在沉积金属Ta层之前，还包括清洗基体的步骤：

依次用酒精和水清洗基体，干燥；将基体置于真空室中，在真空度≤1.0×10^–4Pa条件下，开启离子源，通入氩气400sccm～600sccm，保持压强1Pa～1.5Pa，设置离子源功率1kW～2kW，设置工件支架偏压-800V～-1000V，工作时间为30min～60min。

10.如权利要求1～3任一项所述的碳基多层薄膜在制造电子产品中的应用。