[发明专利]一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法。该方法采用中频磁控溅射技术与等离子体增强化学气相沉积技术，在金属基材及硅片上，通过调节偏压低温制备了不同硬度的类金刚石复合薄膜。复合薄膜由基底起包括纯金属钛过渡层，碳化钛过渡层及类金刚石涂层。该类金刚石复合薄膜沉积温度低，硬度可控，表面光滑，与基底结合紧密，具有优良的减摩耐磨性能。

主权项

1.一种低温沉积硬度可控的类金刚石复合薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将基底超声清洗，然后转移至真空室，固定于样品行星架上，样品行星架与负偏压电源相连，再将真空室抽真空；（2）往真空室中通入氩气，真空度保持在0.1‑1 Pa，开启离子源电源，在脉冲负偏压300‑800 V，占空比20‑50 %条件下进行等离子体清洗，用以去除基底表面残留的污染物与杂质；（3）开启中频磁控溅射电源及相应的钛靶，改变氩气流量，真空度保持在0.3‑1 Pa，在脉冲负偏压150‑400 V，占空比为30‑50 %，温度为28‑32℃，沉积第一层纯金属钛过渡层，沉积时间为10‑30 min；（4）往真空室中通入乙炔与氩气，真空度保持在0.5‑0.8 Pa，在脉冲负偏压100‑300 V，占空比10‑30 %，温度为32‑37℃，沉积第二层碳化钛过渡层, 沉积时间为10‑30 min；（5）关闭中频磁控溅射电源，脉冲偏压电源及相应钛靶，通入乙炔及氢气，真空度保持在10‑15 Pa，开启单极脉冲偏压电源，占空比为10‑40 %，脉冲负偏压为1000‑3000 V，温度为37‑80 ℃，制备第三层类金刚石薄膜, 沉积时间为60‑180 min，得类金刚石复合薄膜。