[發(fā)明專利]一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711461103.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108193176A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程勇;陸益敏;郭延龍;黃國(guó)俊;萬(wàn)強(qiáng);劉旭;黎偉;田方濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/34
• 分類號(hào): C23C14/34;C23C14/02;C23C14/54
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)清洗襯底；

(2)調(diào)試激光：襯底放置在靶材前方，啟動(dòng)激光器，發(fā)射2～3束激光束，經(jīng)聚焦分別燒蝕真空室內(nèi)相應(yīng)數(shù)量的靶材，產(chǎn)生各自相應(yīng)的等離子體，調(diào)整各激光束在對(duì)應(yīng)靶材上的燒蝕位置，呈直線分布，調(diào)整結(jié)束后關(guān)閉激光器；

(3)沉積：在真空條件或者一定氣壓的環(huán)境氣氛下，使用2～3束激光光束，分別燒蝕對(duì)應(yīng)的靶材，并調(diào)整各激光束的參數(shù)，使脈沖激光束照射在靶材表面，沉積1～200min從而在襯底上沉積出薄膜表面方向組分連續(xù)變化的薄膜；所述襯底沿垂直于激光燒蝕點(diǎn)連線的方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，往復(fù)頻率低于脈沖激光重復(fù)頻率十分之一以下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，襯底可以是一個(gè)，也可以是處于同一平面上的若干個(gè)襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所需數(shù)量的激光束可以是相應(yīng)臺(tái)數(shù)激光器同時(shí)發(fā)射實(shí)現(xiàn)，也可以是少于所需激光束數(shù)量的1臺(tái)或多臺(tái)激光器同時(shí)發(fā)射、而后全部或部分激光束經(jīng)過(guò)分束實(shí)現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，調(diào)整各激光束的參數(shù)，使脈沖激光束照射在靶材表面的光斑的激光能量密度達(dá)到0.1J/cm²～20J/cm²，脈沖激光重復(fù)頻率1～100kHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述激光的波長(zhǎng)在193nm～10.6μm之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，真空條件的真空度為1×10^-6Pa～5×10^-3Pa，一定氣壓的環(huán)境氣氛是指包含氫氣、氧氣、氬氣、氮?dú)狻⑼轭悮怏w中的一種或多種混合氣體，且氣壓為1×10^-2Pa～3Pa的環(huán)境氣氛。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種薄膜組分在薄膜表面方向連續(xù)變化的多激光沉積薄膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，清洗方法為：采用酒精、丙酮、酸或堿將襯底擦拭3～5遍、浸泡或超聲清洗5～15分鐘。