一种氮掺杂四面体非晶碳薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂四面体非晶碳薄膜及其制备方法和应用。本发明专利技术的氮掺杂四面体非晶碳薄膜的制备方法包括以下步骤：1)保护气氛中，通过磁控溅射技术利用Ti靶在单晶硅基体表面沉积Ti过渡层；2)抽真空条件下，通过磁过滤阴极电弧技术利用石墨靶并控制负偏压为

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂四面体非晶碳薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及导电薄膜
，具体涉及一种氮掺杂四面体非晶碳薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]四面体非晶碳薄膜(ta
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C薄膜)是由金刚石结构的sp3碳和石墨结构的sp2碳混杂而成的一种非晶碳薄膜。ta
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C薄膜中sp3碳的含量很高，高sp3碳含量使其具有接近金刚石的力学性能和物理性能(例如：高硬度、高耐磨性、高导热率和高耐腐蚀性等)，但高sp3碳含量和高度扭曲的结构也会导致ta
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C薄膜的电阻率很高，很大程度上限制了其在导电薄膜领域的应用。
[0003]氮掺入ta
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C薄膜后会与碳形成C＝N键和C
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N键，可以减少ta
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C薄膜的内部缺陷，进而可以有效降低ta
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C薄膜的电阻，由此制成的氮掺杂ta
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C薄膜可以应用在燃料电池中。燃料电池的双极板要求材料具有优良的导电性，且同时还要具有良好的导热性能、力学性能和耐腐蚀性能，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂四面体非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)保护气氛中，通过磁控溅射技术利用Ti靶在单晶硅基体表面沉积Ti过渡层；2)抽真空条件下，通过磁过滤阴极电弧技术利用石墨靶并控制负偏压为
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1300V～
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1100V在Ti过渡层上沉积类金刚石过渡层；3)氮气气氛中，通过磁过滤阴极电弧技术利用石墨靶并控制负偏压为
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400V～
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120V在类金刚石过渡层上沉积ta
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C层，即得氮掺杂四面体非晶碳薄膜。2.根据权利要求1所述的氮掺杂四面体非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述保护气氛为氩气气氛，氩气的流速为200sccm～300sccm。3.根据权利要求1或2所述的氮掺杂四面体非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述磁控溅射的操作参数为：电源为功率2kW～4kW的直流电源，Ti靶的温度为140℃～160℃，沉积时间为40...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖嘉诚，李标章，彭继华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
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