用等离子体浸没离子注入方法在材料表面形成TiO_2-x薄膜的方法及其应用

摘要

本发明公开了至少一种对包括无机材料或有机材料的表面进行全方位表面改性的方法，用等离子体浸没离子注入方法合成TiO_2-x薄膜，其中包括：以氧气为气氛环境，氧气在真空室中以等离子体方式存在；用金属弧等离子体方式将钛等离子体引入该真空室，并沉积于所述材料的表面；向样品台施加频率为500-50000赫兹的负电压脉冲，其脉冲电压幅值在0.1-10千伏，形成TiO_2-x薄膜，其中x约为0-0.35，以及用H、Ta、Nb离子注入TiO_2-x薄膜或合成Ta、Nb掺杂的TiO_2-x薄膜。当以如此合成的材料用于人工器官或植入人体中的与血液相接触的器械表面时，可以显著地改善血液相容性。

主权项

1. 一种对包括无机材料或有机材料的表面进行全方位表面改性的方法，其特征在于用等离子体浸没离子注入方法合成TiO2-x/Ti-N-O/TiN梯度薄膜，其中的步骤包括：(a)往真空室中通入氮气，氮以中性气体或等离子体状态存在于真空室中；(b)用金属弧等离子体方式将钛等离子体引入真空室，使钛、氮离子同时轰击所述材料的表面，得到TiN薄膜底层；(c)以约1×10-3-1×10-2帕/分钟的速率减低氮气压力，并以1×10-3-1×10-2帕/分钟的速率增加氧气的压力，这样可合成氮原子梯度下降、氧原子梯度增加的Ti-N-O中间层；(d)再使真空室中只存在氧和钛的等离子体，与钛等离子体形成TiO2-x薄膜表层，其中x＝0-0.35。