[發明專利]一種磁控濺射制備納米多孔金屬薄膜的方法

在審

• 申請號: 201410737555.4
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104451547A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李曉軍;劉穎;趙修臣;褚衛國;江鵬;宋志偉
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/35;C23C14/58;B82Y30/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

1.一種制備納米多孔金屬薄膜的方法，其特征在于，通過磁控濺射工藝制備。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在襯底上濺射金屬薄膜；

(2)將制得的金屬薄膜去除腐蝕電位低的合金元素。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在濺射金屬薄膜之前，先濺射沉積Cr或Ti膜；

優選地，所述Cr或Ti膜厚為5-15nm，優選為10nm；

優選地，濺射沉積Cr或Ti膜的條件為：磁控濺射設備沉積腔室的本底真空度為5×10^-5-10×10^-5Pa，優選為7×10^-5Pa；濺射功率為50-150W，優選為100W；濺射氣壓為0.2-1.0Pa，優選為0.5Pa；濺射時間為5-15min，優選為8min。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述襯底為硅、氧化硅、氧化鋁、不銹鋼、塑料襯底中的任意一種，優選為硅；

作為優選，所述金屬薄膜中的金屬為兩種腐蝕電位有差異的兩種金屬，且所述兩種金屬可以形成單相合金，優選為Ni-Al、Ni-Mn、Cu-Mn或Au-Ag，進一步優選為Ni-Al；

優選地，Ni-Al的摩爾比為1:0.5-1，優選為1:0.61；

優選地，Ni-Mn的摩爾比為1:1-4，優選為1:2.3；

優選地，Cu-Mn的摩爾比為1:0.8-1.2，優選為1:1.1；

優選地，Au-Ag的摩爾比為任意比；

優選地，所述金屬薄膜的厚度為70-130nm，優選為100nm。

5.根據權利要求2-4任一項所述的方法，其特征在于，所述濺射的方式為將兩種金屬制作成兩個靶材進行同時濺射沉積，或采用粉末冶金或者熔煉的方法將兩種金屬融為一體，制作成一個合金靶材濺射制備合金薄膜；

優選地，所述濺射的方式為將兩種金屬制作成兩個靶材進行同時濺射沉積。

6.根據權利要求2-5任一項所述的方法，其特征在于，金屬薄膜濺射的條件為：磁控濺射沉積腔室的本底真空度為5×10^-5-10×10^-5Pa，優選為7×10^-5Pa；鎳的濺射功率為20-50W，優選為30W，鋁的濺射功率為70-150W，優選為100W，通入氬氣，濺射氣壓為0.2-1.0Pa，優選為0.5Pa，通過雙靶共濺射，得到金屬鎳鋁合金薄膜。

7.根據權利要求2-6任一項所述的方法，其特征在于，制備的多孔金屬薄膜通過脫合金法去除腐蝕電位低的合金元素。

8.根據權利要求2-7任一項所述的方法，其特征在于，去除腐蝕電位低的合金元素的過程為：將制備的硅基鎳鋁合金薄膜在酸性溶液中浸泡。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述酸性溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、硫酸銨中一種或兩種以上的混合溶液。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述浸泡的溫度為室溫-80℃，優選為室溫；

優選地，所述浸泡的時間為2min以上，優選為3-15min，進一步優選為7min。