[发明专利]线性离子束源装置及利用该装置沉积类金刚石碳薄膜的方法

权利要求书

1、一种线性离子束源装置，包括有：阴极(1)，阳极(2)，所述阴极(1)和所述阳极(2)之间形成有电离区域(7)，用于将可电离的气体引导进入所述电离区域(7)的气体供应通道(4)，以及用于在所述电离区域(7)产生磁场分布的磁体(3)，其特征在于：所述阴极(1)上开设有一环形缝隙(13)，从而将阴极(1)分割为处于环形缝隙(13)中间的第一阴极(11)和处于环形缝隙(13)外围的第二阴极(12)，而所述阳极(2)也呈环形结构，并且所述阳极(2)置于与阴极(1)的环形缝隙(13)相对应的位置。

2、根据权利要求1所述的线性离子束源装置，其特征在于：所述阴极(1)上开设有的环形缝隙(13)的宽度为2～5mm。

3、根据权利要求1或2所述的线性离子束源装置，其特征在于：所述电离区域(7)的高度为2～5mm。

4、根据权利要求1或2所述的线性离子束源装置，其特征在于：所述环形缝隙(7)呈环形跑道形状。

5、据权利要求1或2所述的线性离子束源装置，其特征在于：所述磁体(3)为一永磁体，并且该永磁体的N极与第一阴极(11)相抵。

6、根据权利要求1或2所述的线性离子束源装置，其特征在于：还包括有冷却水循环管道(5)。

7、一种利用权利要求1所述线性离子束源装置沉积类金刚石碳薄膜的方法，采用离子溅射装置对工件表面进行类金刚石碳薄膜沉积，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将工件放入丙酮或酒精中，利用超声波清洗5～10分钟，然后用去离子水漂洗后，烘干待用；

步骤二：将工件置于离子溅射装置的真空室中，抽真空至小于等于2×10^-5Torr后，向线性离子束源装置的气体供应通道内通入35～45sccm惰性气体，同时，线性离子束源装置的工作电流设为0.1～0.3A，工作电压控制在1400±50V，同时将工件的负偏压设为-100V～-200V，工作时间为10～15分钟；

步骤三：关闭惰性气体，向线性离子束源装置的气体供应通道内通入35～45sccm乙炔气体，线性离子束源装置的电源参数与步骤二中相同，将工件的负偏压设为-100～-200V，工作时间为10～60分钟；

步骤四：薄膜沉积结束后，关闭气体和线性离子束源装置的电源，待工件在真空室中冷却至室温，取出。