一种用于大面积微结构气体探测器的DLC阻性电极原位制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于大面积微结构气体探测器的DLC阻性电极原位制备方法，是先将大面积的聚酰亚胺薄膜基材清洁后装夹在样品转架上抽真空至设定值进行加热、轰击和刻蚀预处理，再通过控制溅射阴极靶材前挡板的开合，依次溅射高纯石墨靶沉积50~150nm的DLC阻性层，溅射高纯铬靶和铜靶沉积10~80nm的结合层和过渡层，溅射铜靶沉积4~8μm的纯铜层，同时在制备过程中结合等离子体刻蚀技术来提高膜层致密性，降低DLC阻性电极中的内应力。本发明专利技术方法能够原位制备具有结合力良好、内应力低的大面积新型DLC阻性电极基材，可在新构型的大面积微结构气体探测器中推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大面积微结构气体探测器的DLC阻性电极原位制备方法
本专利技术涉及一种DLC阻性电极的制备方法，尤其涉及一种原位制备DLC阻性电极的方法，主要用于大面积微结构气体探测器，属于微结构气体探测器领域。
技术介绍
随着核与粒子物理实验的发展，微结构气体探测器（Micro-PatternGasDetector，MPGD）因具有位置分辨好、计数率能力高、工作性能稳定、抗辐射能力强、成本造价较低等优点，可以满足高计数率能力和位置分辨能力的实验要求，目前已经得到粒子探测领域国内外研究同行的关注，并在当前的大型核与粒子物理实验中得到了广泛的应用。阻性电极作为微结构气体探测器中的关键元件之一，能够在高能量和高亮度工作环境中抑制探测器的打火放电现象，起到保护探测器，延长使用寿命的作用。因此，新型阻性电极及其制备方法也逐渐成为微结构气体探测器领域的研究热点。通过磁控溅射法制备的DLC（Diamond-LikeCarbon，类金刚石碳）阻性电极是近几年兴起的一种非常适合用于微结构气体探测器的新型阻性电极，克服传统丝网印刷的碳浆料阻性电极的不足之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大面积微结构气体探测器的DLC阻性电极原位制备方法，包括以下步骤：（1）聚酰亚胺薄膜表面预处理：用蘸无水乙醇的无尘布将大面积的电极基材聚酰亚胺薄膜进行擦拭清洁，除去污染物和灰尘后装夹在样品转架上并放置在真空气相沉积系统的腔体中；抽真空至5×10

【技术特征摘要】
1.一种用于大面积微结构气体探测器的DLC阻性电极原位制备方法，包括以下步骤：（1）聚酰亚胺薄膜表面预处理：用蘸无水乙醇的无尘布将大面积的电极基材聚酰亚胺薄膜进行擦拭清洁，除去污染物和灰尘后装夹在样品转架上并放置在真空气相沉积系统的腔体中；抽真空至5×10-3Pa；开启真空腔体中的加热装置，在70~200℃下烘烤5~12小时以完全去除残留水分；再保持腔体真空度在3×10-3Pa以下，通入流量为100~200sccm的高纯氩气，稳定腔体气压在0.1~0.7Pa，开启偏压电源并在样品转架上施加-200~-300V的脉冲负偏压进行等离子体轰击和刻蚀30~60分钟；
（2）聚酰亚胺薄膜表面制备DLC阻性层：聚酰亚胺薄膜表面预处理完成后，通入100~150sccm的高纯氩气和0~10sccm的高纯乙炔气体，保持腔体气压为0.2~0.5Pa，开启偏压电源和高纯石墨靶的控制电源，分别设置负偏压为-30~-70V，溅射功率为1~7.5KW，溅射沉积时间为10~60分钟，在聚酰亚胺薄膜表面溅射DLC阻性层，然后保持偏压不变，继续采用等离子体体刻蚀处理5~15分钟以提高DLC阻性层的致密性并降低其内应力，同时控制DLC阻性层厚度为50~150nm；
（3）结合层和过渡层制备：DLC阻性层制备完成后关闭石墨靶材的控制电源，打开高纯金属铬靶或钛靶的控制电源和靶材前的挡板，关闭乙炔气体阀门，保持步骤（2）中的偏压和氩气流量，设置溅射功率为2~4KW，溅射沉积1~10分钟，制备金属铬或钛结合层，然后打开高纯金属铜靶材的控制电源和靶材前的挡板，设置溅射功率从0.5KW逐渐升高到设定值，铬靶或钛靶溅射功率逐渐降低到0KW，从而制备金属共掺梯度过渡层，时间为1~10分钟；过渡层沉积后保持偏压不变继续进行等离子体刻蚀处理3~10分钟以提高铬或钛结合层和铬铜或钛铜梯度过渡层的致密性并降低其内应力，同时控制结合层和过渡层的总厚度为10~8...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚伦霖，张广安，周意，鲁志斌，吕游，王旭，宋国锋，刘建北，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62