[发明专利]一种低温掺杂发光氮化铝薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种掺杂发光氮化铝薄膜及其制备方法。该方法包括步骤：制备镶嵌靶材，并装在磁过滤电弧镀靶上；对基体进行表面化学清洗；将基体装入电弧离子镀膜机中，抽本底真空度至小于3.0×10-3Pa；加偏压-800V；开启弯曲弧磁过滤器和磁过滤电弧镀靶，对基体进行氩弧等离子轰击清洗；保持磁过滤管电流、电弧靶电流和占空比，将偏压调控在-100～-400V，通入氮气，镀膜30～90min；镀膜结束后，关掉磁过滤电弧镀靶和弯曲弧磁过滤器，取出样品，得到掺杂发光氮化铝薄膜。制备过程中样品温度不超过180℃，沉积后也不需要进行扩散热处理。制备工艺简单，易于操作，在镀膜过程中可采用电气和机械自动控制。

主权项

一种低温掺杂发光氮化铝薄膜的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)将掺杂材料机械镶嵌在纯铝靶材上，制得镶嵌靶材；并将镶嵌靶材装在磁过滤电弧镀靶上；(2)对基体进行表面化学清洗；所述基体为单晶硅、石英或玻璃；(3)将基体装入电弧离子镀膜机中，基体位于距离弯曲弧磁过滤器的弯管出口中轴线向外60～100mm，距离弯管出口下方60～80mm的位置，抽本底真空至小于3.0×10‑3Pa；基体加偏压‑800V～‑1000V；开启弯曲弧磁过滤器，调整弯曲弧磁过滤器控制电源，调整磁过滤管电流为3.0～4.6A，启动磁过滤电弧镀靶，调整电弧靶电流为60～80A，电压为18～22V，占空比15～25％；向真空室通入高纯氩35～45sccm，对基体进行氩弧等离子轰击清洗，清洗时间为5～15min；(4)保持步骤(2)所述磁过滤管电流、电弧靶电流和占空比，将偏压调控在‑100～‑400V；降低高纯氩流量至10～25sccm，同时通入氮气，氮气流量为60～70sccm；开始沉积氮化铝薄膜，沉积时间为30～90min，在沉积90min后基体温度小于200℃；(5)镀膜结束后，关掉磁过滤电弧镀靶和弯曲弧磁过滤器，并关闭高纯氩和氮气，升高真空室真空度至3.0～5.0×10‑3Pa，待基体温度冷却至室温时取出基体，得到掺杂发光氮化铝薄膜。