[發明專利]一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法

有效

• 申請號: 201210407474.9
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102864427A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 賈小氫;劉曉宇;康琳;吳培亨
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 夏雪

1.一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)靶材選取

選取純度為99.6％均勻摻雜的塊狀Nb作為磁控濺射的靶材，摻雜材料質量百分比分別為Al：0.2％，Fe：0.12％，Si：0.05％，Ti：0.02％，Cr：0.01％，將靶材放入磁控濺射室；

(2)襯底處理

對襯底依次用超聲波、丙酮和氬離子清洗，將處理后的襯底放入磁控濺射室；

(3)制備Nb薄膜

磁控濺射室的真空度小于等于2×10^-5Pa，工作氣體是氬氣，調節濺射氣壓、濺射電流、沉積速率、襯底溫度和靶材到襯底的距離，經過一定時間直流濺射制備薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟(3)中，濺射氣壓是0.4Pa，濺射電流是0.4A的恒定電流，沉積速率是50nm/min，對襯底進行循環水冷處理，靶材到襯底的距離是55mm。

3.根據權利要求1所述的一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于：還包括步驟(4)交流濺射AlN保護層，其中：磁控濺射室的真空度小于等于2×10^-5Pa，濺射功率密度是2W/cm²，工作氣體是氮氣，靶材是純度為99.999％的Al材，襯底是步驟(3)制得的帶有Nb薄膜的襯底，調節濺射氣壓、沉積速率、襯底溫度和靶材到襯底的距離，濺射沉積制得保護層。

4.根據權利要求3所述的一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟(4)中，濺射氣壓是0.27Pa，沉積速率是4nm/min，對襯底進行循環水冷處理，靶材到襯底的距離是55mm，濺射時間15～30s，制得保護層的厚度是1～2nm。

5.根據權利要求1所述的一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟(3)中，濺射時間4s-120s，Nb薄膜的厚度3.5nm-100nm。

6.根據權利要求1所述的一種利用磁控濺射法制備Nb薄膜的方法，其特征在于：所述襯底為高阻硅襯底或氧化鎂襯底或藍寶石襯底。