[发明专利]一种氮化镁薄膜及其制备方法在审
| 申请号： | 201910139644.1 | 申请日： | 2019-02-26 |
| 公开（公告）号： | CN109666913A | 公开（公告）日： | 2019-04-23 |
| 发明（设计）人： | 陈占国;王帅;陈曦;赵纪红;刘秀环;侯丽新;李方野;高延军 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C23C14/35 | 分类号： | C23C14/35;C23C14/06 |
| 代理公司： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 刘世纯;王恩远 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | 一种氮化镁(Mg3N2)薄膜及其制备方法，属于无机非金属材料领域。其是将高纯Mg靶和清洗后的衬底(硅、蓝宝石、石英、以六方氮化硼为缓冲层的硅、以六方氮化硼为缓冲层的蓝宝石等)放入射频磁控溅射生长室内，采用反应射频磁控溅射技术，利用高纯N2在强电场下电离形成等离子体与溅射出来的Mg反应，生成Mg3N2沉积在衬底上形成薄膜。本发明方法简单，成本低廉，安全可靠，无毒无害；同时可以通过调节Mg靶的靶距、溅射功率、溅射时间以及衬底温度等参数来控制薄膜的生长速率和薄膜厚度，可获得大面积、高质量的Mg3N2薄膜，实现薄膜的可控性以及重复性生长。 | ||
| 搜索关键词： | 薄膜 衬底 射频磁控溅射 六方氮化硼 蓝宝石 氮化镁 缓冲层 高纯 溅射 生长 制备 无机非金属材料 等离子体 溅射功率 无毒无害 可控性 速率和 电离 靶距 沉积 放入 强电 石英 清洗 室内 | ||
【主权项】：
1.一种Mg3N2薄膜的制备方法，其步骤如下：(1)将高纯Mg靶材和清洗后的衬底依次放入磁控溅射生长室内，Mg靶材与衬底之间距离为4～6cm；(2)抽真空使生长室本底真空度≤8.0×10‑4Pa，加热使衬底升温至400～600℃；通入高纯N2气，N2流量为80～120sccm，控制生长室内工作压强为0.8～1.0Pa，并用挡板遮挡在衬底与靶材之间；(3)将Mg靶材与射频电源(频率为13.56MHz)连接，溅射功率为150～200W；选择自动调节模式使得Mg靶材表面出现辉光，先预溅射20～30min；然后打开档板，开始在衬底上沉积Mg3N2薄膜，沉积速率为30～50nm/min，溅射时间为100～150min；(4)生长结束后，关闭挡板，关闭射频电源，关闭衬底加热电源，待衬底冷却10～20分钟后，再依次关闭N2气和真空泵系统，自然冷却至室温，从而在衬底上制备得到厚度为5～7μm的Mg3N2薄膜。
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