一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，包括以下步骤：步骤一、混合气体被激发电离产生常压冷等离子体，常压冷等离子体在喷嘴的腔体中形成等离子体光焰；步骤二、金属化合物溶液雾化后进入喷嘴的腔体中；步骤三、在保护气体的环绕保护下，等离子体光焰与雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上沉积形成连续的金属单质薄膜。本发明专利技术可在常压下沉积金属单质薄膜，反应温度低，适合于热敏性基体，并且无需真空或封闭的沉积室，从而使基体尺寸不受空间的限制，扩大了方法的应用范围；本发明专利技术制备的金属单质薄膜性质稳定，无需进行后处理，从而缩短了工艺流程，提高了生产效率。

A method for deposition of metal thin films by cold plasma at atmospheric pressure

【技术实现步骤摘要】
一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法
本专利技术属于薄膜沉积
，具体涉及一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法。
技术介绍
金属薄膜材料的尺寸减小到接近量子化运动的微观尺度时，会显示出许多全新的物理现象，有助于微电子器件和系统进一步微型化，并且不同的金属材料复合在一起能构成具有优异特性的复杂材料体系，在材料科学、电磁学以及生命科学等领域具有广泛的应用前景。目前，金属薄膜制备的主要方法有物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、电沉积法和化学沉积法。电沉积法和化学沉积法的制备过程中会产生大量化学废液，对环境有害。而传统的PVD和CVD的前驱体反应物多为固体或气体，选择种类较少；使用的还原气体多为氢气，易燃易爆；制备金属薄膜时反应温度高，易损坏基体并导致薄膜氧化，所以常常需要在真空环境下或是封闭的沉积室内进行，这样大大限制了沉积的基体尺寸。另外，过高的反应温度制备出的金属薄膜性质不够稳定，还需要进行退火处理，从而增加了后处理工艺，降低了制备效率。等离子体气相沉积法是利用等离子体作为能量源，使反应物通过化学反应生成固相粒子沉积在基体上从而得到固态膜的方法。等离子体的整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将混合气体输入等离子体喷枪(10)中，混合气体在电极(9)的放电激发下电离，产生常压冷等离子体，所述常压冷等离子体在喷嘴(11)的腔体(12)中形成等离子体光焰；步骤二、将金属化合物溶于溶剂配制成金属化合物溶液，然后将金属化合物溶液雾化成雾滴，并使雾滴进入步骤一中所述喷嘴(11)的腔体(12)中；步骤三、在保护气体的环绕保护下，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上，移动等离子体喷枪(10)并带动喷嘴(11)的喷射口(13)相对基体水平移动，...

【技术特征摘要】
1.一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将混合气体输入等离子体喷枪(10)中，混合气体在电极(9)的放电激发下电离，产生常压冷等离子体，所述常压冷等离子体在喷嘴(11)的腔体(12)中形成等离子体光焰；步骤二、将金属化合物溶于溶剂配制成金属化合物溶液，然后将金属化合物溶液雾化成雾滴，并使雾滴进入步骤一中所述喷嘴(11)的腔体(12)中；步骤三、在保护气体的环绕保护下，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上，移动等离子体喷枪(10)并带动喷嘴(11)的喷射口(13)相对基体水平移动，金属粒子沉积在基体上形成连续的金属单质薄膜。2.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述喷嘴(11)的侧壁上开设有与腔体(12)连通的雾滴通道(14)和与喷射口(13)连通的保护气体通道(19)，所述雾滴通道(14)通入被雾化形成的雾滴，所述保护气体通道(19)通入环绕保护等离子体光焰的保护气体。3.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述混合气体由氨气与氮气等压混合而成或者由氨气与氩气等压混合而成；所述混合气体的压力为0.25MPa～0.80MPa。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建民，刘向辉，陈宏，陈永楠，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61