一种制备大面积高质量非晶碳薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种制备大面积高质量非晶碳薄膜的方法。本发明首先向反应系统通入具有还原性质的气体，在高温下将反应基底的金属表面氧化层完全去除。其次向反应系统通入碳源气体，其中碳源气体高温下裂解并分离出碳原子，碳原子高温时溶解在反应基底的金属表面层。然后快速冷却高温反应炉，使反应系统温度骤降，低温下碳原子在金属中的溶解性明显降低，碳原子迅速在金属表面析出形成非晶碳薄膜。最后将反应基底上的非晶碳薄膜在一定温度下进行表面退火处理，非晶碳薄膜的质量进一步提高。本发明利用金属在不同温度下对碳原子的溶解和析出作用，工艺简单，操作方便，适合大面积低成本制备。

主权项

一种制备大面积高质量非晶碳薄膜的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤1：向反应系统通入具有还原性质的气体，在高温下将反应基底的金属表面氧化层完全去除；步骤2：向反应系统通入碳源气体，其中碳源气体高温下裂解并分离出碳原子，碳原子高温时溶解在反应基底的金属表面层；步骤3：快速冷却高温反应炉，使反应系统温度骤降至常温，低温下碳原子在金属中的溶解性明显降低，碳原子迅速在金属表面析出形成非晶碳薄膜；步骤4：将反应基底上的非晶碳薄膜在设定温度下进行表面退火处理，非晶碳薄膜的质量进一步提高；步骤1所述的还原性质的气体可以为氢气、氢气与氩气的混合气、氢气与氮气的混合气；步骤1所述的反应基底可以为镍箔、金箔或铂箔；步骤2所述的碳源气体可以为甲烷、乙炔或丙烯。