[發明專利]一種薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711328598.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108118303A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 柯善明;謝靜;葉茂;林鵬;曾燮榕
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/08;C23C14/18;C23C14/28;C23C14/26
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種薄膜，其特征在于，包括自下而上疊層設置的云母片、氧化物薄膜和金屬薄膜。

2.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述云母片為天然云母片或氟晶云母片。

3.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述氧化物薄膜為ZnO薄膜、ITO薄膜、TiO₂薄膜、AZO薄膜、NTO薄膜、InGaZnO薄膜、WO₃薄膜、FTO薄膜、STO薄膜中的一種。

4.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述金屬薄膜為Au薄膜、Cu薄膜、Ag薄膜、Al薄膜、Ni薄膜、Ti薄膜中的一種。

5.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述云母片厚度為5~100μm。

6.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述氧化物薄膜厚度為5~200nm。

7.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述金屬薄膜厚度為2~20nm。

8.一種采用磁控濺射法制備權利要求1~7任一項所述的薄膜的方法，其特征在于，包括步驟：

（1）將金屬靶材和氧化物靶材固定在磁控濺射室內，將清洗好的云母片作為基底放置于磁控濺射室的旋轉加熱臺上，調節基底和靶材之間的距離為40~80mm；

（2）對磁控濺射室進行抽真空處理，并通入惰性氣體清洗靶材；

（3）當氣壓達0.5Pa~10Pa時，將基底轉至氧化物靶材所對應位置，開啟射頻電源，得到氧化物薄膜；

（4）調整進氣和抽氣量，當真空度達1×10^-4Pa~5×10^-4Pa時，將含氧化物薄膜的基底轉至金屬靶材所對應位置，開啟射頻電源，得到金屬薄膜。

9.一種采用脈沖激光沉積法制備權利要求1~7任一項所述的薄膜的方法，其特征在于，包括步驟：

（1）將金屬靶材和氧化物靶材固定在脈沖激光沉積裝置的腔內，靶材和基底之間距離調節至40~80mm；然后將清洗好的云母片作為基底固定在可加熱的基底托上，所述基底托安裝在腔內；先對腔體粗抽真空至真空度達5Pa以下，再對腔體精抽真空至真空度保持在5×10^-5Pa；

（2）以5~20℃/min加熱基底至100~500℃，向腔內通氧氣，調節氧氣通量及抽氣量，使氧氣氣壓保持在0.5Pa~10Pa；

（3）旋轉靶臺至氧化物靶材，設定靶材自轉及5~10°/s公轉；設置脈沖激光沉積裝置激光能量為180~250mJ，激光頻率為3~10Hz；調整光路，啟動準分子激光器，使腔內激光束聚焦于氧化物靶材上，氧化物等離子體濺射至基底上，得到氧化物薄膜；

（4）以5~20℃/min使氧化物薄膜降溫至20~300℃，關閉氧氣進氣閥門，使腔內真空度達5×10^-5Pa；

（5）旋轉靶臺至金屬靶材，設定靶材自轉及5~10°/s公轉；設置脈沖激光沉積裝置激光能量為180~250mJ，激光頻率為3~10Hz；調整光路，啟動準分子激光器，使腔內激光束聚焦于金屬靶材上，金屬等離子體濺射至氧化物薄膜上，得到金屬薄膜。

10.一種采用熱蒸發法制備權利要求1~7任一項所述的薄膜的方法，其特征在于，包括步驟：

（1）以云母片作為基底，用脈沖激光沉積法或磁控濺射法在基底上沉積氧化物薄膜，備用；

（2）將已沉積氧化物薄膜的基底固定在托盤上，置于蒸鍍室的樣品架上；

（3）將金屬顆粒平鋪在蒸鍍室內的蒸發舟底部；

（4）對蒸鍍室進行抽真空，當蒸鍍室內真空度達1×10^-4Pa~5×10^-4Pa時，開始蒸鍍；

（5）蒸鍍完成后自然冷卻至室溫，得到金屬薄膜。