[发明专利]一种质量厚度为700-1400μg/cm2

说明书

本发明公开了一种大尺度自支撑锗薄膜及其制备方法，包括以下步骤：（1）在衬底表面沉积氯化钠脱模剂；（2）采用90度磁过滤阴极真空弧（FCVA）系统在衬底表面沉积氧化铝缓冲薄膜；（3）将样品旋转180°，采用直管磁过滤阴极真空弧（FCVA）系统再次沉积锗薄膜；（4）将得到的衬底放入盛有乙醇溶液的容器中进行脱模处理；（5）用打捞板将锗薄膜捞起，得到质量厚度为700‑1400μg/cm²自支撑锗薄膜。采用本发明可以制备出质量厚度为700‑1400μg/cm²、具有低应力、均匀且致密的自支撑锗薄膜，且工艺简单。

技术领域

本发明涉及薄膜制备领域，具体涉及一种质量厚度为700-1400μg/cm²自支撑锗薄膜及其制备方法。

背景技术

自支撑薄膜，相对于有衬底薄膜而言，是指在使用过程中无衬底支撑的薄膜。常用的自支撑薄膜制备技术是在固体抛光表面(如抛光硅片或玻璃片) 涂覆或生长可溶性脱膜剂后，沉积薄膜，再将脱膜剂溶解。

自支撑薄膜除要求能自支撑外，还要求具有无缺陷、均匀平坦、纯净、大面积、低应力等特性。中国专利CN106868460A，采用聚焦重离子溅射法制备了质量厚度为400～2000μg/cm2自支撑Ir靶，解决了现有技术制备工艺出现靶膜卷曲、平整性极差的技术问题。然而，由于在溅射的过程中容易导致Ir沉积层与铜基之间存在较大的残余应力，在溶解分立时释放应力会致使Ir沉积层出现裂纹，影响自支撑靶的使用。另外，该发明制备步骤复杂，在沉积Ir沉积层时，采用了两步，需要将Ir沉积层取出聚焦重离子溅射沉积系统后再次放入沉积。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术所存在的缺陷，提供了一种质量厚度为700-1400μg/cm²、具有低应力、均匀且致密的自支撑锗薄膜的制备方法。

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：一种质量厚度为700-1400μg/cm²自支撑锗薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）在衬底表面沉积氯化钠脱模剂；

（2）采用90度磁过滤阴极真空弧（FCVA）系统在衬底表面沉积氧化铝缓冲薄膜；（3）将样品旋转180°，采用直管磁过滤阴极真空弧（FCVA）系统再次沉积锗薄膜；

（4）将得到的衬底放入盛有乙醇溶液的容器中进行脱模处理；

（5）用打捞板将锗薄膜捞起，得到质量厚度为700-1400μg/cm²自支撑锗薄膜。

优选地，步骤（1）中所述衬底为玻璃或者单晶硅衬底。

优选地，步骤（1）中采用电阻丝热蒸发法沉积氯化钠脱模剂，所述氯化钠脱模剂厚度100-160nm，优选为120-140nm。

优选地，步骤（2）中采用氧化铝靶材作为90度FCVA阴极，起弧电流为40-50A，弯管磁场2.0-5.0A，束流60-90mA，负偏压为-250～-350V，沉积时间为10-20min，占空比为40-90%。

优选地，步骤（2）中所述氧化铝缓冲薄膜厚度为150-200nm，优选地，为160-180nm。

优选地，步骤（3）中采用锗靶材作为直管FCVA阴极，起弧电流为70-90A，弯管磁场1.5-3.0A，束流65-85mA，负偏压为-150～-190V，沉积时间为60-90min，占空比为60-80%。

优选地，步骤（3）中所述锗薄膜厚度为15-30μm，优选地，为20-25μm。

优选地，步骤（4）中所述乙醇溶液含水质量为5%-8%。