[发明专利]一种利用直流磁控溅射制备彩色TiN薄膜的方法

摘要

本发明提供一种利用直流磁控溅射技术制备TiN薄膜的方法，包括（1）采用基体材料为高速钢，分别用由粗到细的砂纸打磨，然后抛光，直至表面呈现镜面；（2）将处理后的基体材料浸入乙醇溶液中超声激励10-20分钟，再用丙酮溶液浸浴，用吹风机烘干；（3）然后将基体材料固定在真空沉积室的试样架上进行镀膜，镀膜前背底真空抽至3×10-3Pa，并对表面进行离子轰击清洗3-5min；（4）在不同氮气流量（沉积气压）下镀制不同的TiN薄膜样品。结果表明，氮气流量即沉积气压对装饰镀TiN薄膜的颜色有重要影响，通过调节氮气流量，可有效改变TiN膜层的色泽。本发明的方法可以通过改变氮气流量来获得生产实际中所需要的膜层色泽。

主权项

一种利用直流磁控溅射制备彩色TiN薄膜的方法，其特征在于按如下的步骤进行：（1）采用经抛光、表面光滑的高速钢或不锈钢作基体镀膜；（2）将需要镀膜的基体浸入95％的乙醇溶液中超声激励10‑20分钟，再用丙酮溶液浸浴，用吹风机烘干；（3）然后将需要镀膜的基体固定在真空沉积室的试样架上进行镀膜，镀膜前背底真空抽至3×10‑3Pa，并对表面进行离子轰击清洗3‑5min；基体与溅射靶之间的距离为150 mm，不加偏压；（4）基体镀膜时保持溅射功率为200 W，在不同氮气流量、不同沉积气压下以镀制不同颜色的TiN薄膜样品；其中所使用的氮气流量通过流量计控制，分别为0.59，0.84，1.99，2.21，2.37 sccm，对应的沉积气压分别为0.11，0.16，0.36，0.39，0.42 Pa；沉积时间均为20 min；工作气压分别在0.11 ‑ 0.42 Pa之间；（5）通过SHIMADZU SSX‑550型扫描电子显微镜（SEM）对样品的表面形貌进行观测；利用WGS‑9型色度计测定薄膜表面的色度。