[发明专利]基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层及制备方法

权利要求书

1.一种基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层，其特征在于，该复合隔离层采用三层结构，上层为La₂Zr₂O₇隔离层，中间层为YSZ隔离层，下层为CeO₂隔离层。

2.如权利要求1所述的基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层，其特征在于，所述La₂Zr₂O₇隔离层的厚度为50-150nm，所述YSZ隔离层厚度为20-60nm，所述CeO₂隔离层的厚度为30-80nm。

3.一种制备权利要求1所述的基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层的方法，其特征在于，所述上层La₂Zr₂O₇隔离层的制备步骤如下：

步骤1、将纯度为4N的La₂Zr₂O₇靶材装入射频磁控溅射镀膜系统内；

步骤2、将已经用脉冲激光沉积方法制备好YSZ隔离层和CeO₂隔离层的金属基带放置固定在射频磁控溅射镀膜系统样品托上；

步骤3、对射频磁控溅射镀膜系统腔体进行抽真空处理，使得腔内真空度达到10^-3帕以下；

步骤4、将加热器温度调节到La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的值；

步骤5、向射频磁控溅射镀膜系统腔内通入氩气和氧气，开启氩气和氧气质量流量计，通过控制分子泵闸板阀门，将氩-氧混合气体的总气压调节到La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的值；

步骤6、启动射频溅射控制电源，将射频电流和射频电压调节到La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的值；

步骤7、等加热温度、腔内气压、射频电流、射频电压稳定后，打开射频溅射开关，开始La₂Zr₂O₇靶材表面预溅射过程；

步骤8、等磁控溅射形成的椭球状等离子体稳定后，将挡板置于等离子体正上方，用于遮挡等离子体。

步骤9、将装有步骤2中所述的金属基带的样品托置于步骤8中挡板正上方；

步骤10、将金属基带与La₂Zr₂O₇靶材之间的距离调节到La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的值；

步骤11、将步骤8中的挡板移开，并启动样品托旋转系统，开始La₂Zr₂O₇隔离层镀膜过程；

步骤12、经过La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的镀膜时间后，降低射频电流和射频电压到零，关闭射频磁控溅射系统，关闭加热器，关闭氧气和氩气气体质量流量计阀门。

4.如权利要求3所述的制备基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层的方法，其特征在于，所述的步骤3中，抽真空后达到的腔内真空度为1×10^-4-5×10^-4帕。

5.如权利要求3所述的制备基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层的方法，其特征在于，所述的步骤4中，La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的温度值为550-750°C。

6.如权利要求3所述的制备基于双轴织构金属基带的新型复合隔离层的方法，其特征在于，所述的步骤5中，氩气质量流量计的流量为30-45SCCM，氧气质量流量计的流量为5-10SCCM；在氩-氧混合气体中氩气的比例为75％-90％，氧气的比例为10％-25％；La₂Zr₂O₇隔离层镀膜工艺所需的氩-氧混合气体的总气压值为3-15帕。