一种同质多层纳米金属薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种同质多层纳米金属薄膜材料的制备方法。该材料的特征是：薄膜完全由同种单一元素构成，并呈现粗晶层和细晶层交替更迭的多层结构。该方法采用磁控溅射技术，将连续沉积和间歇沉积两种工艺结合起来交替使用，并通过溅射过程转速、偏压等实验参数的调整，实现粗细晶粒层的交替更迭，从而使同质薄膜的呈现“多层”的结构特征。该工艺制备的薄膜结构致密，粗细晶粒界面层明晰，可以很容易通过控制不同层薄膜厚度控制粗细晶粒的比例，从而为制备力学性能可控的单相纳米晶材料提供可能。同时，该方法操作简单，成本较低，易于在工业上实现和推广。

主权项

一种同质多层纳米金属薄膜材料的制备方法，其特征在于，此方法交替使用了磁控溅射连续沉积和间歇沉积这两种工艺，具体包括下列步骤：将单面抛光单晶硅基片分别用丙酮和酒精超声清洗15～30分钟，经电吹风吹干后，放入超高真空磁控溅射设备基片台上，将需要溅射的金属靶材安置在靶材座上，打开直流脉冲电源，在单面抛光单晶硅基片上进行交替粗晶层与细晶层溅射沉积；细晶层的制备采用间歇沉积方式，每沉积1～2min，暂停溅射3～5min，同时对基片台进行旋转，并施加80～100V的负偏压，得到晶粒细晶层；粗晶层的制备采用连续沉积镀膜方式，连续沉积时间为5～30min，得到粗晶层，然后暂停溅射10～30min，待薄膜完全冷却，再进行下一细晶层的制备，重复交替进行细晶层与粗晶层的制备，得到同质多层纳米金属薄膜材料。