[發明專利]一種耐高溫高熵合金NbMoTaWV薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910506034.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110106490B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李曉娜;畢林霞;利助民;王清
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/02;C22C30/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 花向陽

1.一種耐高溫高熵合金NbMoTaWV薄膜，其特征是：耐高溫高熵合金薄膜具有如下通式：NbMoTaWV_x，0＜x≤2，Nb:Mo:Ta:W:V接近1:1:1:1: x；呈納米柱狀晶形態，單相BCC結構；該耐高溫高熵合金薄膜使用射頻磁控濺射技術制備，將真空抽至3.0×10^-4Pa以下充入高純氬氣至氣壓穩定，設置電源類型為射頻電源、工作氣壓為1.5Pa、濺射功率為100W，靶基距為8~12cm；該薄膜電阻率在45～100.0區間連續變化，硬度在7～15Gpa區間連續變化。

2.根據權利要求1所述的一種耐高溫高熵合金NbMoTaWV薄膜的制備方法，其特征是：采用的具體步驟如下：

（一）制備合金濺射靶材

選用純度均不低于99.9%的純金屬組元制備高純度合金靶材，用以下兩種方式：一是將NbMoTaWV五種金屬組元直接熔煉成合金靶，靶材金屬組元的配比可調；二是制備組合靶，先將NbMoTaW四種組成元素熔煉成原子百分比為1:1:1:1的合金靶，再將V片粘貼在四元合金靶的主濺射區，制備成NbMoTaWV五元組合合金靶；

（二）制備耐高溫高熵合金NbMoTaWV薄膜

清洗基片：選用單晶Si基片，依次經酒精、乙醇和去離子水超聲清洗，各10分鐘，然后將單晶硅片放入5％的氫氟酸溶液中腐蝕2~3分鐘，再用去離子水沖洗干凈，用N₂吹干放入真空室；

磁控濺射制備薄膜：將真空抽至3.0×10^-4Pa以下后開始工作，首先充入高純氬氣至氣壓穩定，隨后設置相應設備參數：電源類型選用射頻電源、工作氣壓為1.5Pa、濺射功率為100W，靶基距為8~12cm；設置完畢后起輝，設定濺射時間進行濺射；濺射完畢后，設備冷卻30min后取出薄膜樣品。

3.根據權利要求1所述的耐高溫高熵合金NbMoTaWV薄膜的應用，其特征在于：所述薄膜用于微電子器件材料、耐高溫材料以及高硬耐磨材料。