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中国 发明 无效

非晶态钨薄膜的制备方法 【EN】Preparation method for amorphous tungsten film

申请(专利)号:CN201110121213.6国省代码:北京 11
申请(专利权)人:【中文】北京航空航天大学【EN】Beihang University
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摘要:
【中文】本发明公开了一种磁控溅射法制备非晶态钨薄膜的方法,包括以下步骤:(1)靶材选取,选取99.95%的块状钨作为磁控溅射的靶材,将把才放入磁控溅射室;(2)衬底处理,对衬底依次用丙酮、酒精和去离子水超声清洗后放入磁控溅射室;(3)制备非晶态钨薄膜,磁控溅射室的真空度小于等于2×10-5Pa,工作气体是氩气,调节溅射气压、溅射电流、溅射时间和靶材到衬底的距离,经过一顶时间溅射制备薄膜。 【EN】Paragraph:The invention discloses a method for preparing an amorphous tungsten film by a magnetron sputtering method, which comprises the following steps of: 1) target material selection: selecting a 99.95% tungsten block as a target material for magnetron sputtering, and placing the target material in a magnetron sputtering chamber; 2) substrate treatment: ultrasonically cleaning a substrate with acetone, alcohol and deionized water in order, and placing the substrate in the magnetron sputtering chamber; and 3) amorphous tungsten film preparation: controlling the vacuum degree of the magnetron sputtering chamber less than or equal to 2*10<-5> Pa, and sputtering for a period of time to prepare the film by using argon gas as the working gas and adjusting the sputtering air pressure, sputtering current, sputtering time and the distance between the target material and the substrate.Image:

主权项:
【中文】一种利用磁控溅射法制备非晶态钨薄膜的方法,其特征在于步骤如下:(1)靶材选取选取纯度为99.95%的块状钨作为磁控溅射的靶材,将靶材放入磁控溅射室;(2)衬底处理对衬底单面抛光后一次用丙酮、酒精和去离子水超声清洗,将处理后的衬底放入磁控溅射室;(3)制备钨薄膜磁控溅射室的真空度小于等于2×10‑5Pa,工作气体是氩气,调节溅射气压、溅射电流、沉积速度和靶材到衬底的距离,经过一定时间溅射制备钨薄膜。 【EN】1. method of utilizing magnetron sputtering method to prepare the non-crystalline state W film is characterized in that step is as follows: (1) target is chosen Choose purity and be 99.95% block tungsten target, target is put into magnetron sputtering chamber as magnetron sputtering; (2) substrate processing To once using acetone, alcohol and deionized water ultrasonic cleaning behind the substrate single-sided polishing, the substrate after handling is put into magnetron sputtering chamber; (3) preparation W film The vacuum tightness of magnetron sputtering chamber is smaller or equal to 2 * 10 Pa, working gas are argon gas, regulate sputtering pressure, sputtering current, sedimentation velocity and the target distance to substrate, and sputter prepares W film through certain hour.


说明书

非晶态钨薄膜的制备方法

技术领域

本非晶钨薄膜的制备,按国家专利分类表(IPC)分属于核物理、核工程部的聚变反应堆的第一壁部分。

背景技术

随着化石能源的逐渐消耗,人类必须寻找到新的能源形式。聚变燃料氘的资源非常丰富,储量可供人类用上几亿年。聚变能源将是人类未来最主要的能源之一。

聚变堆第一壁保护一直是国际上十分重视的课题,由于低原子序数材料固有的一些不足,如腐蚀率高等,所以对于将来的装置,我们还不能百分之百地依赖低原子序数材料。高原子序数材料有熔点高、溅射率低等优点,被考虑作为今后等离子体壁保护材料之一而受到重视。钨有物理溅射阈能高和不形成氢化物或不与氚共沉积等优点,故现已选择高原子序数材料钨作为等离子体壁保护涂层进行系统研究。常见的钨块体和薄膜材料都是晶体结构,非晶态钨有这独特的结构和性能优点,可用于抗等离子体辐照材料。

发明目的

本发明的的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种利用磁控溅射法制备钨薄膜的方法,采用直流磁控溅射的方法,在衬底不加热的情况下,制备出非晶态钨薄膜。

发明内容

(1)靶材选取

选取纯度99.9%的块状钨作为磁控溅射的靶材,将靶材放入磁控溅射室;

(2)衬底处理

对衬底抛光后一次用丙酮、酒精和去离子水进行超声处理,将处理后的衬底放入磁控溅射室;

(3)制备非晶态钨薄膜

磁控溅射室党政空度大于等于2×10-5Pa,工作气体是氩气,调节溅射气压、溅射电流、沉积速度和靶材到衬底的距离,经过一定时间溅射制备钨薄膜。

所述的步骤(3)中,溅射气压是0.8Pa,溅射电流是0.16A的恒定电流,对衬底进行循环水冷处理,靶材到衬底的距离是55毫米。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例包括以下步骤:

(1)靶材选取

选取纯度为99.95%的块状钨作为磁控溅射的靶材,将把才放入磁控溅射室;

(2)衬底处理

选取石英基片作为衬底,对衬底依次用丙酮、酒精和去离子水超声清洗,然后将衬底放入磁控溅射室;

(3)制备非晶态钨薄膜

溅射制备非晶态钨薄膜,磁控溅射室的真空度小于等于2×10-5Pa,工作气体是纯度为99.999%的氩气,溅射气压为...

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图1
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