Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法和Pd/Ti双层吸气剂薄膜技术

本申请提出一种Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法和Pd/Ti双层吸气剂薄膜，该方法包括在获取最低本底压强时进行蒸发镀膜，采用45A的第一沉积电流，在200摄氏度～300摄氏度之间的第一沉积温度，在60分钟～90分钟之内的第一沉积时间升华Ti金属丝，从而向被镀表面沉积Ti元素，形成底层薄膜；在完成向被镀表面沉积Ti元素的同时，采用45A的第二沉积电流，在100摄氏度～180摄氏度之间的第二沉积温度，20分钟的第二沉积时间升华Pd金属丝，从而向底层薄膜沉积Pd元素，在底层薄膜的表面形成表层薄膜。能够在制备Pd/Ti双层吸气剂薄膜时避免破坏超高真空，从而兼顾了超高真空的维持和Pd/Ti双层吸气剂薄膜的低激活温度，辅助提升制备设备的泵送速度，提升Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法和Pd/Ti双层吸气剂薄膜


[0001]本申请涉及真空封装
，具体涉及超高真空、粒子加速器、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)电子器件的真空封装
，尤其涉及一种Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法和Pd/Ti双层吸气剂薄膜。

技术介绍

[0002]非蒸发吸气剂(Non-evaporable getter，NEG))薄膜由于具有体积小、制备容易、无油、无磁性、无振动等独特的优点，被广泛应用于世界各地的许多加速器和光源器件中。
[0003]专利技术人发现，相关技术中在制备Pd/Ti双层吸气剂薄膜时会破坏超高真空，影响泵送速度，制备效果不佳。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的目的在于提出一种Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法和Pd/Ti双层吸气剂薄膜，能够在制备Pd/Ti双层吸气剂薄膜时避免破坏超高真空，从而兼顾了超高真空的维持和Pd/Ti双层吸气剂薄膜的低激活温度，辅助提升制备设备的泵送速度，提升Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备效果。
[0006]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法，应用于制备设备中，所述制备设备包括：镀膜靶体，所述镀膜靶体为三电极的法兰，其中，两个所述电极分别连接Ti金属丝和Pd金属丝，形成Ti连接电极和Pd连接电极，剩余一个所述电极为公共极；与所述镀膜靶体相连接的镀膜系统，所述镀膜系统包括真空管；与所述镀膜系统相连接的泵送系统，所述泵送系统用于使所述气体产生定向流动而抽气，从而形成超高真空腔室，所述方法包括：对所述镀膜系统进行烘烤除气，使得所述镀膜系统的本底压强<3x10-8
Pa；在烘烤所述真空管和所述超高真空腔室过程中，以第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行加热除气处理；在对所述镀膜系统的烘烤除气完成之后，对所述镀膜系统进行冷却处理；在对所述镀膜系统进行冷却处理之后，以所述第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行除气处理；在获取最低本底压强时进行蒸发镀膜，采用45A的第一沉积电流，在200摄氏度～300摄氏度之间的第一沉积温度，在60分钟～90分钟之内的第一沉积时间升华所述Ti金属丝，从而向被镀表面沉积Ti元素，以形成由所述Ti元素组成的底层薄膜；在完成向被镀表面沉积Ti元素的同时，采用45A的第二沉积电流，在100摄氏度～180摄氏度之间的第二沉积温度，20分钟的第二沉积时间升华所述Pd金属丝，从而向所述底层薄膜沉积Pd元素，以在所述底层薄膜的表面形成由所述Pd元素组成的表层薄膜。
[0007]本申请第一方面实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法，能够在制备Pd/Ti双层吸气剂薄膜时避免破坏超高真空，从而兼顾了超高真空的维持和Pd/Ti双层吸气剂薄膜的低激活温度，辅助提升制备设备的泵送速度，提升Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备效果。
[0008]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜，包括：所述Pd/Ti双层吸气剂薄膜，是采用本申请第一方面实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法制备得到的；所述Pd/Ti双层吸气剂薄膜包括：底层薄膜和表层薄膜，其中，所述底层薄膜由Ti元素组成，所述表层薄膜由Pd元素组成，所述表层薄膜平整地覆盖至所述底层薄膜的表面上，所述低激活温度可降低至80摄氏度。
[0009]本申请第二方面实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜，该薄膜的应用可以使粒子加速器束流管道在线烘烤激活温度有效降低，有效防止束流管道的热形变，降低后期维护成本，制备得到的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的激活温度远低于焊料熔化温度，也使耐温较低的元器件的真空封装后的热激活更加安全，在降低激活温度的同时，Pd/Ti双层薄膜对于氢气有着较高的粘附系数，对超高真空的获得与维持有很大的辅助作用。
[0010]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0011]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0012]图1是本申请一实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法的流程示意图；
[0013]图2为本申请实施例中的制备设备示意图；
[0014]图3为本申请实施例中的圆柱形真空管的内表面示意图；
[0015]图4是本申请另一实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法的流程示意图；
[0016]图5为本申请实施例中一升华过程中压力和温度曲线示意图；
[0017]图6为本申请实施例中另一升华过程中压力和温度曲线示意图；
[0018]图7为本申请实施例中的泵速测试装置示意图；
[0019]图8a为本申请实施例中接近管道末端的薄膜示意图；
[0020]图8b为本申请实施例中的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的横截面示意图；
[0021]图9为本申请实施例中沉积在管道中间铜箔上的Pd/Ti薄膜的EDS能谱图；
[0022]图10为本申请中采用掠入角x射线衍射分析的结果示意图。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0024]图1是本申请一实施例提出的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法的流程示意图。
[0025]本申请实施例中的Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法应用于制备设备中，参见图2，图2为本申请实施例中的制备设备示意图，其中包括：镀膜靶体201，镀膜靶体201为三电极的法兰，其中，两个电极分别连接Ti金属丝和Pd金属丝，形成Ti连接电极2011和Pd连接电极2012，剩余一个电极为公共极；与镀膜靶体相连接的镀膜系统202，镀膜系统202包括真空
管2021；与镀膜系统202相连接的泵送系统203，泵送系统203用于使气体产生定向流动而抽气，从而形成超高真空腔室204。
[0026]制备设备还包括：分别与三电极的法兰和镀膜系统202相连接的差分抽旋转平台205，在镀膜系统202向被镀表面镀膜过程中，经由差分抽旋转平台205带动Ti连接电极和Pd连接电极旋转，从而向被镀表面镀Pd/Ti双层吸气剂薄膜，也即是说，差分抽旋转平台205可带动Ti连接电极和Pd连接电极相对于被镀表面旋转镀膜。
[0027]上述的真空管2021的长可以是440mm，直径DN为100mm，该真空管2021为圆柱形真空管，其内表面面积为1381.6cm2，差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Pd/Ti双层吸气剂薄膜的制备方法，其特征在于，应用于制备设备中，所述制备设备包括：镀膜靶体，所述镀膜靶体为三电极的法兰，其中，两个所述电极分别连接Ti金属丝和Pd金属丝，形成Ti连接电极和Pd连接电极，剩余一个所述电极为公共极；与所述镀膜靶体相连接的镀膜系统，所述镀膜系统包括真空管；与所述镀膜系统相连接的泵送系统，所述泵送系统用于使所述气体产生定向流动而抽气，从而形成超高真空腔室，所述方法包括：对所述镀膜系统进行烘烤除气，使得所述镀膜系统的本底压强<3x10-8
Pa；在烘烤所述真空管和所述超高真空腔室过程中，以第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行加热除气处理；在对所述镀膜系统的烘烤除气完成之后，对所述镀膜系统进行冷却处理；在对所述镀膜系统进行冷却处理之后，以所述第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行除气处理；在获取最低本底压强时进行蒸发镀膜，采用45A的第一沉积电流，在200摄氏度～300摄氏度之间的第一沉积温度，在60分钟～90分钟之内的第一沉积时间升华所述Ti金属丝，从而向被镀表面沉积Ti元素，以形成由所述Ti元素组成的底层薄膜；在完成向被镀表面沉积Ti元素的同时，采用45A的第二沉积电流，在100摄氏度～180摄氏度之间的第二沉积温度，20分钟的第二沉积时间升华所述Pd金属丝，从而向所述底层薄膜沉积Pd元素，以在所述底层薄膜的表面形成由所述Pd元素组成的表层薄膜。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在烘烤所述真空管和所述超高真空腔室过程中，以第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行加热除气处理，包括：在烘烤所述真空管和所述超高真空腔室过程中，分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝采用30A的电流进行持续至少八小时的加热除气处理。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在对所述镀膜系统进行冷却处理之后，以所述第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行除气处理，包括：在对所述镀膜系统进行冷却处理之后，以所述30A的第一除气电流分别对所述Ti金属丝和Pd金属丝进行持续1小时的除气处理。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备设备还包括：分别与所述三电极的法兰和所述镀膜系统相连接的差分抽旋转平台，在所述镀膜系统向被镀表面镀膜过程中，经由所述差分抽旋转平台带动所述Ti连接电极和所述Pd连接电极旋转，从而向所述被镀表面镀所述Pd/Ti双层吸气剂薄膜，其中，当所述制备设备内部的总压力达到所述最低本底压强时，经由所述差分抽旋转平台带动所述Ti连接电极旋转至所述真空管的左侧，并使所述Ti金属丝在所述真空管的左侧升华，以产生2.8x10-6
Pa至1.2x10-6
Pa的压力，从而向被镀表面沉积Ti元素，以在所述真空管的左侧形成由所述Ti元素组成的底层薄膜；在完成向被镀表面沉积Ti元素的同时，经由所述差分抽旋转平台带动所述Pd连接电极转至所述真空管的左侧，并使所述Pd金属丝在所述真空管的左侧升华，以产生3.9x10-7
Pa至6.2x10-7
Pa的压力，从而向所述底层薄膜沉积Pd元素，以在所述底层薄膜的表面形成由所述Pd元素组成的表层薄膜。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，在完成向所述真空管的左侧形成所述表层薄膜的同时，经由所述差分抽旋转平台带动
所述Ti连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志伟，何平，马永胜，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：