[发明专利]一种三明治结构硅基薄膜电极体系及其制备方法

权利要求书

1.一种三明治结构硅基薄膜电极体系，其特征在于：包括硅基板（1），硅基板（1）上覆盖有一层SiCN阻挡层（2），SiCN阻挡层（2）上覆盖有一层Al薄膜层（3），Al薄膜层（3）上覆盖有一层SiAlCO过渡层（4），SiAlCO过渡层（4）上设有负极材料层；所述的负极材料层由两层硅膜层（5）和一层位于硅膜层中间的SiAlCO层（6）组成；所述SiCN阻挡层（2）的厚度为200nm；所述Al薄膜层（3）的厚度为300m；所述SiAlCO过渡层（4）的厚度为100nm；所述硅膜层（5）的厚度为400nm；所述SiAlCO层（6）的厚度为800nm。

2.根据权利要求1所述的三明治结构硅基薄膜电极体系的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：

S1、对硅基板进行预清洗，先用丙酮超声清洗3-8分钟，然后分别用去离子水和酒精超声波清洗3-8分钟，重复上述过程2-5遍后烘干；

S2、在高真空条件下对硅基板进行离子束溅射清洗；

S3、在氩气作为工作气体的环境下，采用非平衡磁控溅射的方法将不同的溅射靶材溅射到硅基板表面形成不同的衬体，得到硅基薄膜电极体系；其中，所述溅射靶材是石墨和氮化硅，对应形成的衬体是SiCN阻挡层；所述溅射靶材是铝，对应形成的衬体是Al薄膜层；所述溅射靶材是硅、石墨和铝，同时通入氧气作为反应气体，对应形成的衬体是SiAlCO过渡层；所述溅射靶材是硅，对应的衬体为硅膜层；所述溅射靶材是二氧化硅、石墨和铝，对应的衬体为SiAlCO层。

3.根据权利要求2所述的三明治结构硅基薄膜电极体系的制备方法，其特征在于：所述溅射靶材置于硅基板的距离为8cm。

4.根据权利要求2所述的三明治结构硅基薄膜电极体系的制备方法，其特征在于：所述SiCN阻挡层的溅射形成过程中，溅射压强为0.3Pa，石墨的溅射功率为150w，氮化硅的溅射功率为200w，衬底温度为300℃，溅射时间为100min，氩气流量为25sccm；所述Al薄膜层的溅射形成过程中，溅射压强为0.6Pa，溅射功率为200w，衬底温度为200℃，溅射时间为150min，氩气流量为30sccm；所述SiAlCO过渡层的溅射形成过程中，溅射压强为0.3Pa，硅的溅射功率为100w，石墨的溅射功率为100w，铝的溅射功率为50w，衬底温度为200℃，氧气和氩气流量比为0.2∶0.8，溅射时间为100min，氩气流量为30sccm；所述硅膜层的溅射形成过程中，溅射压强为0.8Pa，溅射功率为100w，衬底温度为200℃，溅射时间为120min，氩气流量为30sccm；所述SiAlCO层的溅射形成过程中，溅射压强为0.8Pa，二氧化硅的溅射功率为50w，石墨的溅射功率为100w，铝的溅射功率为30w,衬底温度为100℃,溅射时间为200min，氩气流量为30sccm。