多元合金薄膜的單靶低成本制備方法
【專(zhuān)利摘要】多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，本發(fā)明涉及多元合金薄膜的制備方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有傳統(tǒng)采用合金靶濺射工序復(fù)雜及效率低的問(wèn)題。方法：制備復(fù)合靶材，將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，調(diào)節(jié)襯底與復(fù)合靶材之間的距離，抽真空，通入氬氣，利用直流磁控濺射，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，然后真空熱處理，在真空條件下冷卻至室溫，最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。本發(fā)明用于多元合金薄膜的單靶低成本制備方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多元合金薄膜的單靶低成本制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多元合金薄膜的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前功能材料器件正朝著小型化、輕量化、集成化的方向發(fā)展，合金薄膜可作為微驅(qū)動(dòng)器和微傳感器、電池廣泛地應(yīng)用在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、微納米電子器件中。目前制備薄膜的普遍方法是磁控濺射，而合金薄膜的制備主要利用合金靶單靶濺射或單一金屬靶對(duì)靶共濺射。利用合金靶濺射，需先采用熔煉、軋制等步驟制備合金靶材，由于磁控濺射的特殊性，合金靶材成分和薄膜成分會(huì)存在一定的偏差，這使得薄膜的成分難以有效調(diào)控；并且一塊合金靶材只能用于一種成分薄膜的制備，如需改變薄膜成分則需重新熔煉靶材，工序繁瑣，效率低。利用兩種純金屬靶材對(duì)靶濺射，需通過(guò)功率來(lái)調(diào)節(jié)成分，工藝復(fù)雜，效率低。如何低成本制備合金薄膜一直是限制其進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決現(xiàn)有傳統(tǒng)采用合金靶濺射工序復(fù)雜及效率低的問(wèn)題，而提供多元合金薄膜的單靶低成本制備方法。
[0004]多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0005]一、將金屬靶材A進(jìn)行鏤空處理，得到鏤空處理后的金屬靶材，然后將鏤空處理后的金屬靶材與金屬靶材B進(jìn)行疊放，得到復(fù)合靶材；
[0006]所述的金屬靶材A為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶；
[0007]所述的金屬靶材B為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo靶中的一種或兩種；
[0008]所述的金屬靶材A與金屬靶材B的材質(zhì)不同；
[0009]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ；
[0010]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?0.15Pa ；
[0011]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0012]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700°C及真空度為5 X 1^5Pa的條件下,真空熱處理5min?5h,然后在真空條件下冷卻至室溫,最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
[0013]多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0014]一、將基底靶材進(jìn)行挖坑處理，在基底靶材上挖出等角度扇形凹槽，得到挖坑處理后的基底靶材，將嵌入靶材進(jìn)行處理，得到與基底靶材上扇形凹槽尺寸相同的嵌入靶材，然后將嵌入靶材嵌入挖坑處理后的基底靶材中，得到復(fù)合靶材；
[0015]所述的基底靶材為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶；
[0016]所述的嵌入靶材選自Ti靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo靶；
[0017]所述的基底靶材與嵌入靶材的材質(zhì)不同；
[0018]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ；
[0019]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X KT4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?
0.15Pa ；
[0020]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0021]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700°C及真空度為5 X 1^5Pa的條件下,真空熱處理5min?5h,然后在真空條件下冷卻至室溫,最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用直流磁控濺射單靶制備多元合金薄膜，省去了熔煉合金靶材的步驟，簡(jiǎn)化了薄膜制備工藝，且成分更易于調(diào)控。本發(fā)明利用多種靶材疊加或鑲嵌的方法制備的復(fù)合靶材，即可實(shí)現(xiàn)單靶濺射制備多元合金薄膜，方法簡(jiǎn)單，高效，低成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制備出的薄膜成分均一，質(zhì)量高，具有良好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到600MPa以上，斷裂延伸率可達(dá)12%以上，在微機(jī)電系統(tǒng)、微納米電子器件等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為【具體實(shí)施方式】一鏤空處理后的金屬靶材與金屬靶材B進(jìn)行疊放得到復(fù)合靶材的示意圖，I為鏤空處理后的金屬靶材，2為金屬靶材B ;
[0024]圖2為【具體實(shí)施方式】一得到的復(fù)合靶材的正面視圖；
[0025]圖3為實(shí)施例一制備的TiNi合金薄膜的掃描電鏡照片；
[0026]圖4為實(shí)施例一制備的TiNi合金薄膜的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】
[0027]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖2具體說(shuō)明實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0028]一、將金屬靶材A進(jìn)行鏤空處理，得到鏤空處理后的金屬靶材，然后將鏤空處理后的金屬靶材與金屬靶材B進(jìn)行疊放，得到復(fù)合靶材；
[0029]所述的金屬靶材A為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶；
[0030]所述的金屬靶材B為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo靶中的一種或兩種；
[0031]所述的金屬靶材A與金屬靶材B的材質(zhì)不同；
[0032]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ；
[0033]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?0.15Pa ；
[0034]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0035]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700°C及真空度為5 X 1^5Pa的條件下,真空熱處理5min?5h,然后在真空條件下冷卻至室溫,最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
[0036]本實(shí)施方式的有益效果是:本實(shí)施方式采用直流磁控濺射單靶制備多元合金薄膜，省去了熔煉合金靶材的步驟，簡(jiǎn)化了薄膜制備工藝，且成分更易于調(diào)控。本實(shí)施方式利用多種靶材疊加或鑲嵌的方法制備的復(fù)合靶材，即可實(shí)現(xiàn)單靶濺射制備多元合金薄膜，方法簡(jiǎn)單，高效，低成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制備出的薄膜成分均一，質(zhì)量高，具有良好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到600MPa以上，斷裂延伸率可達(dá)12%以上，在微機(jī)電系統(tǒng)、微納米電子器件等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0037]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟一中所述的金屬靶材A的純度為99.8%以上，厚度為Imm?2.5mm ;步驟一中所述的金屬靶材B的純度為99.8%以上，厚度為Imm?2.5mm。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0038]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二之一不同的是:步驟一中所述的鏤空處理后的金屬靶材上有多個(gè)扇形鏤空；扇形鏤空是以金屬靶材圓心為扇形圓心，多個(gè)扇形鏤空為等角度扇形，多個(gè)扇形鏤空的扇形間隔角度相同。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0039]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:步驟二中所述的襯底為S12單晶片、NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片。其它與【具體實(shí)施方式】一至三相同。
[0040]本實(shí)施例中當(dāng)所述的襯底為S12單晶片時(shí)，最后將薄膜從襯底上剝離即可。
[0041]本實(shí)施例中當(dāng)所述的襯底為NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片時(shí)，最后放入去離子水中至襯底溶化。
[0042]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是:所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min?30min,然后在乙醇中超聲波清洗20min?30min,最后再去離子水中超聲波清洗20min?30min。其它與【具體實(shí)施方式】一至四相同。
[0043]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0044]一、將基底靶材進(jìn)行挖坑處理，在基底靶材上挖出等角度扇形凹槽，得到挖坑處理后的基底靶材，將嵌入靶材進(jìn)行處理，得到與基底靶材上扇形凹槽尺寸相同的嵌入靶材，然后將嵌入靶材嵌入挖坑處理后的基底靶材中，得到復(fù)合靶材；
[0045]所述的基底靶材為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶；
[0046]所述的嵌入靶材選自Ti靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo靶；
[0047]所述的基底靶材與嵌入靶材的材質(zhì)不同；
[0048]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ；
[0049]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?
0.15Pa ；
[0050]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0051]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700°C及真空度為5 X 1^5Pa的條件下,真空熱處理5min?5h,然后在真空條件下冷卻至室溫,最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
[0052]本【具體實(shí)施方式】步驟四中以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，沉積時(shí)間依據(jù)所需薄膜厚度確定。
[0053]本【具體實(shí)施方式】中當(dāng)嵌入靶材選取兩種以上金屬靶材時(shí)，則嵌入靶材為多種不同材質(zhì)的靶材，因此,需將同種材質(zhì)的靶材對(duì)稱(chēng)鑲嵌到基底靶材上。
[0054]本【具體實(shí)施方式】中步驟一中所述的加工嵌入靶材時(shí)應(yīng)選擇合適的公差，以保證嵌入靶材與基底靶材緊密結(jié)合。
[0055]本實(shí)施方式的有益效果是:本實(shí)施方式采用直流磁控濺射單靶制備多元合金薄膜，省去了熔煉合金靶材的步驟，簡(jiǎn)化了薄膜制備工藝，且成分更易于調(diào)控。本實(shí)施方式利用多種靶材疊加或鑲嵌的方法制備的復(fù)合靶材，即可實(shí)現(xiàn)單靶濺射制備多元合金薄膜，方法簡(jiǎn)單，高效，低成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制備出的薄膜成分均一，質(zhì)量高，具有良好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到600MPa以上，斷裂延伸率可達(dá)12%以上，在微機(jī)電系統(tǒng)、微納米電子器件等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0056]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是:步驟一中所述的基底靶材的純度為99.8%以上；步驟一中所述的嵌入靶材的純度為99.8%以上；步驟一中所述的基底祀材厚度為3mm?4mm ;步驟一中所述的嵌入祀材厚度為1.5mm?2mm。其它與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0057]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六或七之一不同的是:步驟一中所述的挖坑處理后的基底祀材上有多個(gè)扇形凹槽；扇形凹槽是以基底祀材圓心為扇形圓心，多個(gè)扇形凹槽為等角度扇形，多個(gè)扇形凹槽的扇形間隔角度相同，扇形凹槽的深度為
1.5mm?2mm,扇形凹槽的半徑比基底祀材半徑小2mm?3mm。其它與【具體實(shí)施方式】六或七相同。
[0058]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六至八之一不同的是:步驟二中所述的襯底為S12單晶片、NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片。其它與【具體實(shí)施方式】六至八相同。
[0059]本實(shí)施例中當(dāng)所述的襯底為S12單晶片時(shí)，最后將薄膜從襯底上剝離即可。
[0060]本實(shí)施例中當(dāng)所述的襯底為NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片時(shí)，最后放入去離子水中至襯底溶化。
[0061]【具體實(shí)施方式】十:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六至九之一不同的是:所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min?30min,然后在乙醇中超聲波清洗20min?30min,最后再去離子水中超聲波清洗20min?30min。其它與【具體實(shí)施方式】六至九相同。
[0062]采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0063]實(shí)施例一:
[0064]本實(shí)施例所述的一種TiNi合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0065]設(shè)計(jì)TiNi合金薄膜中的Ti原子百分比50% ；
[0066]一、選取Ti靶和Ni靶，將Ti靶進(jìn)行鏤空處理，得到鏤空處理后的Ti IE,然后將Ni靶置于鏤空處理后的Ti靶底部，得到復(fù)合靶材；
[0067]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為75mm ；
[0068]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度達(dá)到5X 10_5Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.13Pa ；
[0069]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為200W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0070]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為700°C及真空度為5X 10_5Pa的條件下，真空熱處理30min，然后在真空條件下冷卻至室溫，最后將薄膜從襯底上剝離，即得到TiNi合金薄膜。
[0071]步驟一中所述的Ti靶的純度為99.8%以上，厚度均為2mm ;步驟一中所述的Ni靶的純度為99.8%以上，厚度為2mm。
[0072]步驟一中所述的鏤空處理后的Ti靶上有15個(gè)扇形鏤空；扇形鏤空是以金屬靶材圓心為扇形圓心，15個(gè)扇形鏤空為角度為10°的等角度扇形，15個(gè)扇形鏤空的扇形間隔角度相問(wèn)。
[0073]所述的襯底為S12單晶片。
[0074]所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min，然后在乙醇中超聲波清洗20min，最后再去離子水中超聲波清洗20min。
[0075]經(jīng)測(cè)試本實(shí)施例制備的TiNi合金薄膜的Ti原子百分比49.8%，余量為Ni。
[0076]圖3為實(shí)施例一制備的TiNi合金薄膜的掃描電鏡照片；由圖可知，薄膜表面平整、致密，無(wú)明顯孔洞。
[0077]圖4為實(shí)施例一制備的TiNi合金薄膜的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)；由圖可知，薄膜體現(xiàn)了良好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度達(dá)600MPa，斷裂延伸率可達(dá)12%。
[0078]實(shí)施例二:
[0079]本實(shí)施例所述的一種TiTaZr合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的:
[0080]設(shè)計(jì)TiTaZr合金薄膜中的Ti原子百分比70% ；TiTaZr合金薄膜中的Ta原子百分比9 ；
[0081]一、選取Ti靶、Ta靶及Zr祀，以Ti靶為基底靶材，Ta靶及Zr靶為嵌入靶材，將Ti靶進(jìn)行挖坑處理，在Ti靶上挖出等角度扇形凹槽，得到挖坑處理后的Ti靶，將Ta靶及Zr靶進(jìn)行處理，得到與Ti靶上扇形凹槽尺寸相同的Ta靶及Zr靶，然后將Ta靶及Zr靶嵌入挖坑處理后的Ti靶中，得到復(fù)合靶材；
[0082]二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為75mm ；
[0083]三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度達(dá)到IX 10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.12Pa ；
[0084]四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為200W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜；
[0085]五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為700°C及真空度為5X 10_5Pa的條件下，真空熱處理20min，然后在真空條件下冷卻至室溫，最后將薄膜從襯底上剝離，即得到TiTaZr合金薄膜。
[0086]所述的Ti靶的純度為99.8%以上，厚度為3mm ;所述的Ta靶的純度為99.8%以上，厚度為1.5mm;所述的Zr靶的純度為99.8%以上，厚度為1.5mm。
[0087]步驟一中所述的挖坑處理后的Ti靶上有10個(gè)扇形凹槽；扇形凹槽是以基底靶材圓心為扇形圓心，10個(gè)扇形凹槽為角度為10°的等角度扇形，10個(gè)扇形凹槽的扇形間隔角度相同，扇形凹槽的深度為1.5mm,扇形凹槽的半徑比Ti祀半徑小3mm。
[0088]步驟一中所述的將Ta靶及Zr靶進(jìn)行處理，得到與Ti靶上扇形凹槽大小相同的Ta靶及Zr靶，然后將Ta靶及Zr靶嵌入挖坑處理后的Ti靶中，具體是按以下步驟進(jìn)行的:將Ta革E加工成厚為1.5mm,角度為10° ,半徑為T(mén)i祀半徑減3mm,共加工同樣的扇形Ta革巴6個(gè)；同樣將Zr靶加工成Ta靶相同尺寸，共加工同樣的扇形Zr靶4個(gè)，然后將Ta靶和Zr靶對(duì)稱(chēng)的鑲嵌到Ti靶上。
[0089]本實(shí)施例步驟一中所述的加工Ta祀及Zr祀時(shí)應(yīng)選擇合適的公差，以保證嵌入的Ta靶和Zr靶與Ti靶緊密結(jié)合。
[0090]所述的襯底為S12單晶片。
[0091]所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min?30min,然后在乙醇中超聲波清洗20min?30min,最后再去離子水中超聲波清洗20min?30min。
[0092]經(jīng)測(cè)試本實(shí)施例制備的的TiTaZr合金薄膜，其Ti含量為原子百分比69%，Ta含量為原子百分比9%,余量為Zr。
【權(quán)利要求】
1.多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的: 一、將金屬靶材A進(jìn)行鏤空處理，得到鏤空處理后的金屬靶材，然后將鏤空處理后的金屬靶材與金屬靶材B進(jìn)行疊放，得到復(fù)合靶材； 所述的金屬靶材A為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶； 所述的金屬靶材B為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo革巴中的一種或兩種； 所述的金屬祀材A與金屬祀材B的材質(zhì)不同； 二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ； 三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?0.15Pa ； 四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜； 五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700V及真空度為5X10_5Pa的條件下，真空熱處理5min?5h，然后在真空條件下冷卻至室溫，最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟一中所述的金屬祀材A的純度為99.8%以上,厚度為Imm?2.5mm ;步驟一中所述的金屬祀材B的純度為99.8%以上，厚度為Imm?2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟一中所述的鏤空處理后的金屬靶材上有多個(gè)扇形鏤空；扇形鏤空是以金屬靶材圓心為扇形圓心，多個(gè)扇形鏤空為等角度扇形，多個(gè)扇形鏤空的扇形間隔角度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟二中所述的襯底為S12單晶片、NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min?30min,然后在乙醇中超聲波清洗20min?30min,最后再去離子水中超聲波清洗20min?30min。
6.多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于多元合金薄膜的單靶低成本制備方法是按以下步驟完成的: 一、將基底靶材進(jìn)行挖坑處理，在基底靶材上挖出等角度扇形凹槽，得到挖坑處理后的基底靶材，將嵌入靶材進(jìn)行處理，得到與基底靶材上扇形凹槽尺寸相同的嵌入靶材，然后將嵌入靶材嵌入挖坑處理后的基底靶材中，得到復(fù)合靶材； 所述的基底靶材為T(mén)i靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶或Mo靶； 所述的嵌入靶材選自Ti靶、Ni靶、Ta靶、Nb靶、Zr靶、V靶、Al靶和Mo靶； 所述的基底靶材與嵌入靶材的材質(zhì)不同； 二、將復(fù)合靶材裝入單室磁控濺射儀的靶位上，將襯底固定在樣品托上，且襯底與復(fù)合靶材相向而置，襯底與復(fù)合靶材之間的距離為70mm?90mm ； 三、抽真空，當(dāng)真空腔的真空度小于1.5X10_4Pa后，通入氬氣至壓強(qiáng)為0.1Pa?0.15Pa ； 四、利用直流磁控濺射，并調(diào)節(jié)濺射功率為150W?300W，以復(fù)合靶材作為陰極進(jìn)行沉積，得到帶有襯底的薄膜； 五、將步驟四得到的帶有襯底的薄膜置于溫度為400°C?700°C及真空度為5X10_5Pa的條件下，真空熱處理5min?5h，然后在真空條件下冷卻至室溫，最后將薄膜從襯底上剝離或放入去離子水中至襯底溶化，即得到多元合金薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟一中所述的基底靶材的純度為99.8%以上；步驟一中所述的嵌入靶材的純度為99.8%以上；步驟一中所述的基底祀材厚度為3mm?4mm ;步驟一中所述的嵌入祀材厚度為1.5mm?2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟一中所述的挖坑處理后的基底靶材上有多個(gè)扇形凹槽；扇形凹槽是以基底靶材圓心為扇形圓心，多個(gè)扇形凹槽為等角度扇形，多個(gè)扇形凹槽的扇形間隔角度相同，扇形凹槽的深度為1.5mm?2mm,扇形凹槽的半徑比基底祀材半徑小2mm?3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于步驟二中所述的襯底為S12單晶片、NaCl單晶片、KBr單晶片或KCl單晶片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多元合金薄膜的單靶低成本制備方法，其特征在于所述的S12單晶片在丙酮中超聲波清洗20min?30min,然后在乙醇中超聲波清洗20min?30min,最后再去離子水中超聲波清洗20min?30min。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK104388903SQ201410747824
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】鄭曉航, 王海振, 楊哲一, 高智勇, 蔡偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)