[发明专利]氮化钛薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮化钛薄膜的制备方法，用于解决现有方法制备的氮化钛薄膜电阻率高的技术问题。技术方案是利用含钛的有机前驱体溶胶，在常温下浸渍衬底，干燥后进行热处理得到氧化钛薄膜，随后在氨气气氛下对氧化钛薄膜进行高温氮化处理，获得氮化钛薄膜。得到的氮化钛薄膜导电性良好，改善了背景技术方法制备氮化钛薄膜电阻率高导电性差的问题。经测试，本发明方法所制备氮化钛薄膜的电阻率由背景技术的1.4×10⁴μΩ·cm降低为3×10²～5.3×10²μΩ·cm。此外，采用本发明方法制备的氮化钛薄膜不仅导电性好，而且突破了背景技术对衬底形状和镀膜环境真空度的要求，可以常压下在异形衬底上制备氮化钛薄膜。

主权项

一种氮化钛薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将衬底依次在去离子水、丙酮和无水乙醇中浸泡后超声波清洗，干燥待用；步骤二、将钛酸四丁酯和二乙醇胺加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后得到A溶液；将无水乙醇和去离子水混合，得到B溶液；所述钛酸四丁酯:水:二乙醇胺:无水乙醇的摩尔比为1:1:1:21；步骤三、将步骤二得到的B溶液逐滴加入到持续搅拌着的A溶液中，搅拌混合均匀；步骤四、将步骤三得到的溶液放置陈化21～25h，得到稳定的钛基前驱体溶胶；步骤五、通过浸渍提拉的方式将溶胶沉积在衬底上，将衬底浸于溶胶中2～4min，然后以0.18～0.9mm/s的速度垂直提拉，在空气中干燥6～10min，然后置于80～100℃烘箱中干燥11～15min，在衬底表面得到一层薄膜；步骤六、将步骤五得到的薄膜在马弗炉中进行热处理，热处理温度550～750℃，处理时间为20～40min，得到一层氧化钛薄膜；步骤七、重复步骤五和步骤六3～15次，得到不同厚度的氧化钛薄膜；步骤八、将步骤七得到的氧化钛薄膜放置于快速升温真空管式气氛炉中，抽真空之后通入氨气，氨气流量50～250mL/min；步骤九、快速升温至950～1150℃下热处理2～6h，升温速率2～10℃/min；步骤十、降温，在降温过程中保持氨气气氛。