[发明专利]一种利用粒子束调控技术制备多孔掺杂类金刚石薄膜的方法

摘要

一种利用粒子束调控技术制备掺杂多孔类金刚石(DLC)薄膜的方法，属于无机纳米材料领域。该发明利用磁过滤阴极弧沉积装置，以镍源为阴极，以含碳气体为前驱气体，在一定的粒子束参数条件下沉积碳基镍纳米复合薄膜，其结构为镍金属颗粒分散在周围的非晶碳相中，仅有少量的镍原子掺杂在非晶碳相中。将制备好的薄膜材料用化学溶液腐蚀，去除薄膜中的镍金属相而保留非晶碳相和其中掺杂的镍原子，用去离子水冲洗后即可得到掺杂多孔DLC薄膜。通过对实验中的粒子束参数进行控制，即实现孔隙直径、孔隙密度、薄膜中SP3键相对含量以及掺杂量均可调控的掺杂多孔DLC薄膜材料。该方法操作简单，制备周期短并可实现掺杂多孔DLC薄膜材料的大批量生产。

主权项

1.一种利用粒子束调控技术制备多孔掺杂DLC薄膜的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、利用磁过滤阴极弧沉积装置以镍为阴极弧源，以含碳气体为前驱气体，在一定的参数条件和真空度下，以单晶硅为衬底制备包含面心立方的金属镍晶粒的Ni/DLC纳米复合薄膜；步骤2、用盐酸或者硝酸溶液腐蚀Ni/DLC纳米复合薄膜，控制腐蚀时间，得到所述的多孔掺杂DLC薄膜。