[发明专利]一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法

权利要求书

1.一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

第一步、基片预处理：对基片进行超声清洗并烘干后，在氩气条件下对基片表面进行等离子体清洗；

第二步、沉积过渡层：在一定压力的工作气体条件下，采用磁过滤阴极真空沉积技术对预处理后的基片表面进行过渡层沉积；

第三步、 导电碳膜的制备：在一定压力的工作气体条件下，采用磁过滤阴极真空沉积技术在过渡层表面进行类石墨碳膜沉积。

2.根据权利要求1 所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述第一步中，基片预处理具体包括：将基片依次放入异丙醇、去离子水、无水乙醇中进行超声清洗，烘干后固定到薄膜沉积真空腔内的基片挂架上；抽真空，打开气体阀门通入氩气，调节腔室气压；打开离子源，调节离子源电压和占空比，对基片表面进行等离子体清洗；

所述第二步中，沉积过滤层具体包括：向薄膜沉积真空腔内通入工作气体，调节基片挂架转速、气体流量、腔室气压、偏压电源电压和占空比、离子源电压和占空比，打开过渡层靶材电弧源、引出源、稳弧源和聚焦源，调节沉积时间，在预处理清洗后的基片表面进行过渡层沉积；

所述第三步中，导电碳膜的制备具体包括：向薄膜沉积真空腔通入工作气体，调节基片挂架转速、气体流量、腔室气压、偏压电源电压和占空比、离子源电压和占空比，打开石墨靶对应的电弧源、引出源、稳弧源和聚焦源，调节沉积时间，在过渡层表面进行类石墨碳膜沉积。

3.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述导电碳膜为类石墨碳膜，其中所述类石墨碳膜的厚度为2～5μm，方阻为12～30Ω/□。

4.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述基片为硅片、玻璃片、不锈钢片或PET片。

5.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述第一步中，所述基片烘干温度为60～100℃，抽真空后腔室本体的真空度为1×10^-4Pa以上，通入氩气的流量为10～20sccm，通入氩气后腔室的气压为0.03～0.08Pa；所述离子源电压设置为300～800 V，占空比为20～80%。

6.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述过渡层靶材为钛靶或铬靶。

7.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述过渡层的厚度为0.2～0.6μm。

8.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述第二步中，基片挂架转速为10～15r/min，所述通入氩气流量为40～150sccm，腔室气压为0.1～1Pa；所述偏压电源电压设置为200～300V，占空比设置为30～40%；所述离子源电压设置为300～800V，占空比为50～80%；所述过渡层靶电弧源电流为60～90A，引出源电流为10～12A，稳弧源和聚焦源电流均为4 A；沉积时间为5～15min。

9.根据权利要求2所述一种磁过滤阴极真空弧沉积导电碳膜的制备方法，其特征在于，所述第三步中，基片挂架转速为15～20r/min，所述通入氩气工作气体的流量为150～200sccm，腔室气压为1～3Pa；所述碳膜沉积时，石墨靶电弧源电流为70～75A，引出源电流为10～15A，稳弧源和聚焦源电流均为4A；所述偏压电源的电压设置为300～400V，占空比为40～60%；所述离子源电压设置为550～650V，占空比为70～90%；所述沉积时间为100～300min。