[发明专利]利用热丝增强等离子体磁控溅射法制备铁磁非晶膜的方法

说明书

本发明涉及利用热丝增强等离子体磁控溅射法制备铁磁非晶膜的方法，包括以下步骤：1)镀膜前清洗：将基体置于等离子体增强磁控溅射设备的腔体内，抽真空；加热除水蒸汽；清洗靶；2)镀膜：热丝增强等离子体磁控溅射设备的腔体四周缠绕4根灯丝，腔体四壁分别设置矩形靶材，其中一块以上靶材为非晶铁磁薄带；腔体内通入氩气，氩气；打开挡板，开始溅射；镀膜时腔体内的温度为25℃～100℃。本发明将磁控溅射技术应用于制备铁磁非晶膜领域；通过调节加在灯丝上的偏压来提高氩气的离化率及氩离子的轰击速度，进一步提高了膜基结合强度和薄膜的致密性。磁控溅射离子轰击基体，活化基体表面，提高膜层与基体表面之间的结合力。

技术领域

本发明属于磁控溅射法制备薄膜领域，尤其涉及一种利用热丝增强等离子体磁控溅射法制备铁磁非晶膜的方法。

背景技术

世间的材料究其内在本质，只有晶态和非晶态两种组织与结构状态。一般认为，非晶态物质是一类特殊的物质形态，它们的原子、分子的空间排列不呈现出周期性和平移对称性，即不存在长程有序，只是由于原子间的相互关联作用，使得在几个原子的小区域内仍然保持着形貌和组分上的某些有序特征，结构上没有晶界与堆垛层错等缺陷。非晶态材料，原子的混乱排列情况类似玻璃，又称为金属玻璃。在常规的冷却速度下，金属材料一般以稳定的晶态存在，非晶材料是在非平衡条件下形成的，即将材料从液态快速凝固，由于凝固过程非常快以致将原子的液体组态冻结下来。由于其结构上的特殊性，使其具有了许多一般晶态材料所不具备的优良的物理化学性能。

铁是自然界中最为常见的金属之一，资源丰富，成本低廉，且具有很好的磁性能等优良性能。由于非晶态结构的特点有效避免了各种晶体缺陷，从而使其具有优良的物理性能、化学性能，其应用涉及航空航天、先进电子仪器设备等高科技领域，比如宇航变压器、高频变压器、漏电报警器、电流保护继电器、磁屏蔽等。对于镀膜领域来说，研究铁磁非晶膜有着很好的前景。

磁控溅射作为一种表面薄膜的制备技术，已经得到广泛应用。相比于蒸发镀和热浸镀，利用磁控溅射方法制备的薄膜，具有更高的膜基结合强度和致密性。专利公开号：CN106521440 A，公开的“一种采用磁控溅射法制备高附着力镀铝膜的方法”，专利公开号：CN103572217 A，公开的“一种钕铁磁铁永磁材料表面保护层及其制备方法”，专利公开号：CN105039978 A，公开的“磁控溅射镀铝+弧辉光渗铬+反冲离子注入制备Fe-Al-Cr合金层”，这些专利中皆利用了磁控溅射技术，磁控溅射技术制备的薄膜具有良好的膜基结合力，能够弥补热浸镀及蒸发镀在薄膜附着方面的不足。

目前，各领域专家学者也在探索利用磁控溅射方法制备非晶膜的工艺，采用磁控溅射方法所制备的非晶薄膜大多为半导体材料，多为光电应用领域的薄膜，而磁控溅射方法制备铁磁非晶膜的研究未曾出现。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用热丝增强等离子体磁控溅射法制备铁磁非晶膜的方法，利用磁控溅射方法制备铁磁非晶膜。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

利用热丝增强等离子体磁控溅射法制备铁磁非晶膜的方法，包括以下步骤：

1)镀膜前准备试样：

选取基体材料，清洗。

2)镀膜前清洗：

将基体置于等离子体增强磁控溅射设备的腔体内，抽真空；加热除水蒸汽，开1～4根灯丝，灯丝预热15～30分钟，-50～-200V低偏压清洗10～40min，-200～-400V高偏压清洗10～40min；靶电流调至1～10A，清洗靶10～40min；

3)镀膜：