一种铁掺杂的非晶态碳薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铁掺杂的非晶态碳薄膜及其制备方法，包括以下步骤：(1)预处理：将铁片作为基底材料进行打磨抛光处理后，清洗吹干后粘贴在真空室的样品架上，以碳线作为蒸发源，连接电极；(2)镀前准备：将真空室抽真空，并调整靶基距；(3)蒸镀：在惰性气体条件下，调节阻蒸电流进行蒸镀，在铁片的表面沉积一层碳薄膜，制备得到铁掺杂的非晶态碳薄膜。与现有技术相比，本发明专利技术采用真空蒸镀法制备的铁掺杂的非晶态碳薄膜主要由石墨化碳sp2和金刚石碳sp3两种价态构成，距离铁基底越近，石墨化程度越高，且制备方法简单，成膜速度快、效率高。

A Fe-doped Amorphous Carbon Film and Its Preparation Method

The invention relates to an iron-doped amorphous carbon film and its preparation method, which comprises the following steps: (1) pretreatment: grinding and polishing the iron sheet as the base material, cleaning and drying the iron sheet and pasting it on the sample rack of the vacuum chamber, using carbon wire as evaporation source, connecting the electrodes; (2) preparation before plating: vacuum chamber is pumped and target base distance is adjusted; (3) evaporation: in inert gas. Under these conditions, a layer of carbon film was deposited on the surface of iron sheet by adjusting the steaming current to prepare Fe-doped amorphous carbon film. Compared with the existing technology, the iron-doped amorphous carbon film prepared by vacuum evaporation method in the invention is mainly composed of graphite carbon SP2 and diamond carbon SP3 valence states. The closer the distance from the iron substrate, the higher the graphitization degree, the simpler the preparation method, the faster and the higher the efficiency of the film formation.

【技术实现步骤摘要】
一种铁掺杂的非晶态碳薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种碳薄膜，尤其是涉及一种铁掺杂的非晶态碳薄膜及其制备方法。
技术介绍
非晶态碳薄膜是一类含有sp3和sp2键的亚稳态长程无序的非晶材料，兼具金刚石和石墨的优良特性，具有高的硬度和高弹性模量、低摩擦系数、优异的耐磨性能，良好的化学惰性以及生物相容性等特点，在机械、电子、光学、生物医学、航空航天等领域具有广阔应用前景。近年来，将Au、N、Ni和ZnO等不同元素或纳米颗粒掺杂到非晶态碳薄膜中，制备具有良好电学、光学、磁学和光催化等性质的功能性碳基复合薄膜，引起研究人员的兴趣，特别是铁掺杂的非晶态碳薄膜，表现出P型半导体、巨磁阻效应和大的反常霍尔效应等奇特的性质尤其引人关注。然而，对于这一现象产生过程中铁/非晶态碳相互作用机理的探究依然存在很多困难，且研究不多，而且非晶态碳薄膜与金属基底结合力较低，容易产生薄膜剥落，从而限制其更广泛的应用。通常，根据非晶碳薄膜中sp3与sp2键的相对浓度比例，分为类金刚石非晶碳薄膜和类石墨非晶碳薄膜。前者，sp3键碳相对浓度较高，形成无序网络结构，影响着碳薄膜的机械性能；sp2键碳相对浓度较高，以六原子环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁掺杂的非晶态碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预处理：将铁片作为基底材料进行打磨抛光处理后，清洗吹干后粘贴在真空室的样品架上，以碳线作为蒸发源，连接电极；(2)镀前准备：将真空室抽真空，并调整靶基距；(3)蒸镀：在惰性气体条件下，调节阻蒸电流进行蒸镀，在铁片的表面沉积一层碳薄膜，制备得到铁掺杂的非晶态碳薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种铁掺杂的非晶态碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预处理：将铁片作为基底材料进行打磨抛光处理后，清洗吹干后粘贴在真空室的样品架上，以碳线作为蒸发源，连接电极；(2)镀前准备：将真空室抽真空，并调整靶基距；(3)蒸镀：在惰性气体条件下，调节阻蒸电流进行蒸镀，在铁片的表面沉积一层碳薄膜，制备得到铁掺杂的非晶态碳薄膜。2.根据权利要求1所述的一种铁掺杂的非晶态碳薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：铁片的纯度为99.99％，尺寸为10mm×10mm×3mm，碳线的纯度为99.99％。3.根据权利要求1所述的一种铁掺杂的非晶态碳薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：清洗依次采用丙酮和无水乙醇进行超声清洗15-30min，采用氮气或氩气吹干。4.根据权利要求1所述的一种铁掺杂的非晶态碳薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：严彪，周春霞，严鹏飞，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31