[发明专利]一种石墨烯/氧化物复合光学薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯/氧化物复合光学薄膜的制备方法。是一种在石英片上利用双层辉光等离子物理溅射沉积技术通过两步法实现石墨烯/氧化物复合光学薄膜的制备。具体是将石英片丙酮清洗，高压氮气烘干处理；高纯低熔点和高熔点金属靶作为氧化物的金属元素溅射源，用丙酮进行清洗，同时通入一定比例的氩气和氧气作为金属氧化物的合成气氛条件；将预处理好的基片和靶材样品放入双层辉光等离子溅射腔室内，采用两步法工艺实现氧化物薄膜的制备。

主权项

1.一种石墨烯/氧化物复合光学薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：氧化物薄膜的制备（1）靶材和基体的预处理：以金属作为氧化物的金属元素溅射源，对其和基体石英片用丙酮进行预处理，再用高压氮气烘干处理；调节基体与靶材架之间的距离，保持在16‑22mm；分别从基片、靶材，及真空炉腔体中引出三个电极，基片和靶材均采用脉冲电源加热，且在镀膜过程中基体和靶材表面均形成一层等离子辉光放电区，由两层等离子辉光放电区交叠增强金属的成膜效率；（2）金属氧化物膜的制备：向炉体充入氩气和氧气，使得炉体内气压达到5‑30 Pa，将基体电压调压至200‑300 V，使得基体进行5‑10分钟预热和轰击；而后调节基体电压为300‑500 V，靶材电压调节至900‑1000V，控制基体电流在1.0‑2.5A，源极电流在0.5‑2.0A，镀膜时间根据所需要厚度控制在10‑30min；步骤二：石墨烯/氧化物复合薄膜的制备（1）靶材和基体的预处理：将步骤一中得到的氧化物薄膜样品作为基体置于基体台上，以还原氧化石墨烯纸作为靶材，置于溅射室内的靶材架上，调节基体台与靶材架之间的距离，保持在18‑22 mm；重复上述金属氧化物膜的制备过程，依靠两层等离子辉光放电区交叠增强成膜效率；（2）石墨烯/氧化物复合薄膜的制备：向炉体充入氩气，使得炉体内气压达到30‑35Pa，将基体阴极电压调压至200‑300 V，使得基体进行5‑10分钟预热和轰击；而后调节基体电压为300‑500 V，石墨烯靶材电压调节至750‑850V，控制基体阴极电流在1.8‑2.2A，源极电流在0.8‑1.2A，待辉光及参数稳定后保温10‑30min镀膜。