一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法，包括以下步骤：1）选用超白高透玻璃作为衬底材料，并进行超声波清洗，达到去除衬底表面油污和灰尘的目的；2）清洗后的衬底材料置于样品架上，送入溅射腔室，通入Ar气，使C靶起辉，进行预溅射以去除表面的氧化物和杂质，预溅射完毕，通入N2气，通过与C靶的反应在衬底材料上制备出第一层CN薄膜，断开N2气，样品架转向W靶，W靶起辉溅射、镀膜，在第一层CN薄膜上制备出一层金属W膜，而后重复上述第一层CN薄膜的工艺进行第二次CN薄膜的制备，镀膜完成后得到高透、高阻W掺杂CN薄膜。本发明专利技术工艺参数简单，可变参数较少，重复性好，W的掺入进一步提高了CN薄膜的润滑性，使CN薄膜的应用领域进一步扩大。

【技术实现步骤摘要】
一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法
本专利技术涉及薄膜的制备与应用领域，主要用于液晶显示，手机盖板领域，特别是一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法。
技术介绍
1989年Liu等首次预言，可进行人工合成自然界并不存在的化合物——氮化碳，具有较大的聚合能和力学稳定性。而后Teter等对氮化碳的结构进行推测，较多研究表明，其中一种类型的氮化碳的体弹性模量理论值均可与金刚石相比拟，被认为是一种新型的超硬材料，同时通过工艺性能的改变，氮化碳可具有非常高的电阻率，高透过率等非常好的物理和光学性能，而通过W的掺杂，一方面可在CN薄膜中形成具有良好润滑性能的WC，可进一步提高薄膜的弹性、磨损、摩擦系数等优良性能。其在手机盖板，平板显示等领域必将得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法，通过W元素的掺杂，可进一步提高CN薄膜的润滑性，减少磨损。同时对高透、高阻CN薄膜的透过率有一定的提升作用。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法，包括以下步骤：1）选用超白高透玻璃作为衬底材料，对衬底材料进行超声波清洗，达到去除衬底表面油污和灰尘的目的；2）清洗后的衬底材料置于样品架上，送入溅射腔室，开启设备，进行抽真空，在真空度达到1.0×10-4时，通入Ar气，使C靶起辉，进行预溅射以去除表面的氧化物和杂质，预溅射完毕，通入N2气，通过与C靶的反应在衬底材料上制备出第一层CN薄膜，断开N2气，样品架转向W靶，W靶起辉溅射、镀膜，在第一层CN薄膜上制备出一层金属W膜，而后重复上述第一层CN薄膜的工艺进行第二次CN薄膜的制备，镀膜完成后得到高透、高阻W掺杂CN薄膜。本专利技术还具有以下技术特征：整个镀膜过程中W、C两靶材单独起辉，避免交叉污染。制备CN薄膜的C靶功率为50~300W；Ar流量为10－30sccm；N2流量为1－7sccm；工作气压保持在0.2~2.0Pa、溅射时间30－60s。制备W膜的W靶功率为50－200w；Ar流量为10－30sccm，气压为0.2－0.5Pa；镀膜时间为5－10s。本专利技术的有益效果：1）C、W两靶材都是进行单独的溅射镀膜，减少交叉污染；2）C、W两靶材工艺参数简单，每个靶材都可以单独控制，重复性好，可操作性强；3）通过改变W、C两靶的工艺参数以及N2量，可制备出各种高性能的W掺杂CN薄膜；4）其膜层的结构表面看是CN－W－CN，但实际镀膜过程中W不是简单的堆砌，而是会渗透到CN薄膜中，甚至会与薄膜中多余的C反应，达到了真正掺杂的效果。具体实施方式下面结合具体实验过程对本专利技术做进一步的详细说明。实施例1：以高纯石墨和高纯金属钨为试验靶材，同时使用超白高透玻璃为衬底材料。首先按照常规方法对衬底材料进行超声波清洗，清洗完毕将其放入磁控溅射腔室中，当溅射腔室真空度达到1.0×10-4Pa时，通入溅射气体氩气，使C靶起辉，同时通入N2，进行第一层CN薄膜的镀制，镀膜时：功率50w，Ar为30sccm，N2为3sccm，工作气压保持在0.5Pa，溅射时间60s。而后进行第二层金属钨的制备，其工艺参数为：功率50w，Ar为20sccm，工作气压保持在0.5Pa，溅射时间5s。然后在进行第三层CN薄膜的制备，工艺参数与第一层相同。检测结果显示此时CN薄膜结晶状态良好，电阻率为1.53*1015Ω.cm，透过率为82.5％，硬度测试表明薄膜较硬。实施例2：以高纯石墨和高纯金属钨为试验靶材，同时使用超白高透玻璃为衬底材料。首先按照常规方法对衬底材料进行超声波清洗，清洗完毕将其放入磁控溅射腔室中，当溅射腔室真空度达到1.0×10-4Pa时，通入溅射气体氩气，使C靶起辉，同时通入N2，进行第一层CN薄膜的镀制，镀膜时：功率100w，Ar为20sccm，N2为1sccm，工作气压保持在1.0Pa，溅射时间45s。而后进行第二层金属钨的制备，其工艺参数为：功率50w，Ar为20sccm，工作气压保持在0.5Pa，溅射时间7s。然后在进行第三层CN薄膜的制备，工艺参数与第一层相同。检测结果显示此时CN薄膜结晶状态良好，电阻率为4.52*1014Ω.cm，透过率为90.5％，硬度测试表明薄膜较硬。实施例3：以高纯石墨和高纯金属钨为试验靶材，同时使用超白高透玻璃为衬底材料。首先按照常规方法对衬底材料进行超声波清洗，清洗完毕将其放入磁控溅射腔室中，当溅射腔室真空度达到1.0×10-4Pa时，通入溅射气体氩气，使C靶起辉，同时通入N2，进行第一层CN薄膜的镀制，镀膜时：功率200w，Ar为15sccm，N2为1sccm，工作气压保持在1.5Pa，溅射时间30s。而后进行第二层金属钨的制备，其工艺参数为：功率50w，Ar为20sccm，工作气压保持在0.5Pa，溅射时间10s。然后在进行第三层CN薄膜的制备，工艺参数与第一层相同。检测结果显示此时CN薄膜结晶状态良好，电阻率为5.76*1011Ω.cm，透过率为93.5％，硬度测试表明薄膜较硬。上述三个实施例仅是本专利技术的普通实施方式，详细说明了本专利技术的技术构思和实施要点，并非是对本专利技术的保护范围进行限制，凡根据本专利技术精神实质所作的任何简单修改及等效结构变换或修饰，均应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选用超白高透玻璃作为衬底材料，对衬底材料进行超声波清洗，达到去除衬底表面油污和灰尘的目的；2）清洗后的衬底材料置于样品架上，送入溅射腔室，开启设备，进行抽真空，在真空度达到1.0×10

【技术特征摘要】
1.一种高透、高阻W掺杂CN薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选用超白高透玻璃作为衬底材料，对衬底材料进行超声波清洗，达到去除衬底表面油污和灰尘的目的；2）清洗后的衬底材料置于样品架上，送入溅射腔室，开启设备，进行抽真空，在真空度达到1.0×10-4时，通入Ar气，使C靶起辉，进行预溅射以去除表面的氧化物和杂质，预溅射完毕，通入N2气，通过与C靶的反应在衬底材料上制备出第一层CN薄膜，断开N2气，样品架转向W靶，W靶起辉溅射、镀膜，在第一层CN薄膜上制备出一层金属W膜，而后重复上述第一层CN薄膜的工艺进行第二次CN薄膜的制备，镀膜完成后得到高...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洪雪，金克武，甘治平，李刚，姚婷婷，杨勇，
申请(专利权)人：蚌埠玻璃工业设计研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34