[发明专利]一种氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法

权利要求书

1.一种氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，该方法为对薄膜过渡层材料进行氧离子注入，最终形成由下往上依次为过渡层材料、富Al层、渐变过渡层和热氧化层的渐变过渡结构。

2.如权利要求1所述的氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤1：金属基底表面处理：采用机械或人工将镍基合金基底光至无肉眼可见划痕，用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，并用高纯氮气吹干；

步骤2：过渡层材料的制备：将金属基底放置于镀膜机中，采用直流磁控溅射镀膜方式，以NiCrAlY合金为靶材，在本底真空优于5×10^-4Pa、基底温度为400℃、溅射气压为0.31Pa、溅射功率为200W，以体积百分比纯度不低于99.999％的氩气作为反应介质，得沉积厚度为16μm NiCrAlY过渡层材料的基底；

步骤3：氧离子处理：将NiCrAlY过渡层材料的基底放置于离子注入设备中，在本底真空优于5×10^-4Pa、基底温度为300℃后，通入体积百分比纯度不低于99.999％的氧气，采用氧压为2×10^-2Pa、加速电流为5mA、加速电压为50kV、注入计量为1×10¹⁸ions/cm²的参数制备出具有从金属相到陶瓷相的渐变过渡结构的基底；

步骤4：绝缘层的制备：将步骤3中所得具有渐变过渡结构的基底放置于电子束蒸发设备中，采用电子束蒸发方式，以纯度优于99.99％、粒径为3-5mm的Al₂O₃为蒸发源，以真空5×10^-4Pa、蒸发温度为300℃、蒸发速率为0.5nm/s的参数制备绝缘层。

3.如权利要求1所述的氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，所述过渡层材料的主要成分与金属基底的主要成分相同，确保热膨胀系数和晶格结构的匹配性。

4.如权利要求1所述的氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，所述过渡层材料为含Al材料。

5.如权利要求1所述的氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，所述离子注入为氧离子注入。

6.如权利要求2所述的氧离子注入构建薄膜传感器渐变过渡结构的制备方法，其特征在于，所述镍基合金基底以NiCrAlY为过渡层材料。