[發明專利]一種質量厚度為500-1000μg/cm2

有效

• 申請號: 201810933360.5
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109082634B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 歐志清
• 申請（專利權）人: 廣州本康環保科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/18;C23C14/02;C23C14/58
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 盧浩

本發明公開了一種大尺度自支撐鎵薄膜及其制備方法，包括以下步驟：（1）在襯底表面沉積氯化鉀脫模劑；（2）采用90度磁過濾陰極真空弧（FCVA）系統在襯底表面沉積氧化鎂緩沖薄膜；（3）將樣品旋轉180°，采用直管磁過濾陰極真空弧（FCVA）系統再次沉積鎵薄膜；（4）將得到的襯底放入盛有乙醇溶液的容器中進行脫模處理；（5）用打撈板將鎵薄膜撈起，得到質量厚度為500?1000μg/cm²自支撐鎵薄膜。采用本發明可以制備出質量厚度為500?1000μg/cm²、具有低應力、均勻且致密的自支撐鎵薄膜，且工藝簡單。

技術領域

本發明涉及薄膜制備領域，具體涉及一種質量厚度為500-1000μg/cm²自支撐鎵薄膜及其制備方法。

背景技術

自支撐薄膜，相對于有襯底薄膜而言，是指在使用過程中無襯底支撐的薄膜。常用的自支撐薄膜制備技術是在固體拋光表面（如拋光硅片或玻璃片）涂覆或生長可溶性脫膜劑后，沉積薄膜，再將脫膜劑溶解。

自支撐薄膜除要求能自支撐外，還要求具有無缺陷、均勻平坦、純凈、大面積、低應力等特性。中國專利CN106868460A，采用聚焦重離子濺射法制備了質量厚度為400～2000μg/cm²自支撐Ir靶，解決了現有技術制備工藝出現靶膜卷曲、平整性極差的技術問題。然而，由于在濺射的過程中容易導致Ir沉積層與銅基之間存在較大的殘余應力，在溶解分立時釋放應力會致使Ir沉積層出現裂紋，影響自支撐靶的使用。另外，該發明制備步驟復雜，在沉積Ir沉積層時，采用了兩步，需要將Ir沉積層取出聚焦重離子濺射沉積系統后再次放入沉積。

發明內容

本發明的目的是根據現有技術所存在的缺陷，提供了一種質量厚度為500-1000μg/cm²、具有低應力、均勻且致密的自支撐鎵薄膜的制備方法。

為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供的技術方案如下：一種質量厚度為500-1000μg/cm²自支撐鎵薄膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）在襯底表面沉積氯化鉀脫模劑；

（2）采用90度磁過濾陰極真空弧（FCVA）系統在襯底表面沉積氧化鎂緩沖薄膜；（3）將樣品旋轉180°，采用直管磁過濾陰極真空弧（FCVA）系統再次沉積鎵薄膜；

（4）將得到的襯底放入盛有乙醇溶液的容器中進行脫模處理；

（5）用打撈板將鎵薄膜撈起，得到質量厚度為500-1000μg/cm²自支撐鎵薄膜。

優選地，步驟（1）中所述襯底為玻璃或者單晶硅襯底。

優選地，步驟（1）中采用電子束熱蒸發法沉積氯化鉀脫模劑，所述氯化鉀脫模劑厚度180-280nm，優選為240-260nm。

優選地，步驟（2）中采用氧化鎂靶材作為90度FCVA陰極，起弧電流為55-80A，彎管磁場1.0-3.0A，束流50-80mA，負偏壓為-100～-200V，沉積時間為10-30min，占空比為40-80%。

優選地，步驟（2）中所述氧化鎂緩沖薄膜厚度為120-180nm，優選地，為140-160nm。

優選地，步驟（3）中采用鎵靶材作為直管FCVA陰極，起弧電流為70-100A，彎管磁場2.0-5.0A，束流50-120mA，負偏壓為-150～-350V，沉積時間為60-120min，占空比為50-90%。

優選地，步驟（3）中所述鎵薄膜厚度為10-40μm，優選地，為20-30μm。

優選地，步驟（4）中所述乙醇溶液含水質量為5%-8%。