[发明专利]一种微/纳织构化类金刚石-离子液体复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种微/纳织构化类金刚石-离子液体复合薄膜，其特征在于该微/纳织构化类金刚石-离子液体复合薄膜是以硅片为基材，从内至外依次包覆有类金刚石薄膜和离子液体薄膜的复合薄膜材料，在复合薄膜的表面均匀分布有微/纳织构化规则形貌，其中类金刚石薄膜的厚度为0.5-2μm。

2.根据权利要求1所述的微/纳织构化类金刚石-离子液体复合薄膜，其特征在于所述复合薄膜的表面上的微/纳织构化规则形貌为凹坑、柱状凸起或平行沟槽，并且凹坑、柱状凸起或平行沟槽的直径或宽度尺寸在1-2μm，高度或深度在100nm-2μm，相邻特征织构的间距尺寸在1-10μm之间。

3.一种微/纳织构化类金刚石-离子液体复合薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)以硅片作为基底材料，采用感应耦合等离子体刻蚀技术，在硅片表面获得具有多种类型不同几何参数的微/纳织构化规则形貌；

2)以Ti或者Cr为过渡层，采用反应磁控溅射技术在步骤1)制得的微/纳织构化硅片表面依次沉积过渡层和类金刚石薄膜；

3)将步骤2)中得到的微/纳织构化类金刚石薄膜浸渍在离子液体溶液中，采用浸渍-提拉的方法在织构化类金刚石薄膜表面组装一层离子液体有机润滑薄膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述步骤1)制得的微/纳织构化硅片的表面凹坑、凸起或沟槽的半径或宽度在1-3μm，深度或者高度为20nm-2μm，相邻特征织构的间距为2-10μm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述步骤2)的反应磁控溅射技术是采用中频反应磁控溅射设备进行，沉积的类金刚石薄膜厚度为0.5-2μm，沉积过程参数依次为：Ar气流量140～160sccm，真空度0.9～1.1Pa，负偏压900～1100V，激发Ar离子刻蚀清洗基底表面；Ar气流量140～160sccm，真空度0.9～1.1Pa，中频电源电流1.8～2.2A，激发Ar离子清洗溅射靶表面；Ar气流量110～130sccm，真空度0.7～0.9Pa，中频电源电流1.8～2.2A，负偏压450～550V，在基底表面构筑Cr过渡层10～20min；Ar气流量110～130sccm，CH₄流量35～45sccm，真空度0.7～0.9Pa，中频电源电流1.8～2.2A，负偏压450～550V，在过渡层表面构筑DLC薄膜90～110min。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述步骤3)的离子液体溶液的溶剂为乙醇或丙酮，阴离子为六氟磷酸盐或CF₃SO₂^-，阳离子为烷基咪唑环类，离子液体的质量分数为0.5％-2.5％，控制浸渍时间为1-5分钟，提拉速度为10-60mm/s。