一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，包括以下步骤：ITO镀膜玻璃为衬底置入溅射腔室内，进行抽真空及预加热，通过环形供气通道内环壁均布的气孔，均匀通入氩气至陶瓷钽酸锂靶才表面；开启射频电源，使陶瓷钽酸锂靶材起辉进行预溅射；通入氧气设定工艺参数，对衬底进行钽酸锂薄膜的制备。本发明专利技术的有益效果体现在：1）磁控溅射只进行钽酸锂薄膜的镀制，工艺简单，可控性强；2）在制备薄膜的过程中，通过环形供气通道使得制备的薄膜更均匀，性能更稳定，并且更易控制，重复性较高；在制备过程中保证一定的氧气通入量，避免制备的钽酸锂产生大量的氧缺陷，完全满足离子传导层的性能要求。能要求。能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜制造
，特别涉及一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，是利用磁控溅射设备，配合工艺参数的变化，最终在提高溅射速率的过程中制备出符合性能要求的钽酸锂薄膜。

技术介绍

[0002]钽酸锂材料近年来作为一种新型的功能材料而备受国内外专家的关注，因其具有的低压驱动下光学性能可实现可逆转变的而备受关注，最直接的表面特征就是电压不同，材料的颜色随之发生变化，故其在电致变色材料中越来越占据主导地位，其重要性已不容忽视。钽酸锂薄膜作为离子传导层对整个膜系起着决定性作用，同时提高其溅射效率等对整个膜组的功能性都有较大的改进。现有钽酸锂薄膜是采用磁控溅射的方法制备，但由于钽酸锂本身的特殊性，以及原有的气体供应系统，其制备过程中1：钽酸锂制备的速率非常缓慢，2：制备的钽酸锂由于气体分别的不均匀性，造成了钽酸锂具备存在缺陷。
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，整个过程中，只有氩气和氧气的通入，变量较少，可控性、重复性都较强，而且通过射频电流明显提高了薄膜的溅射质量。
[0005]一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，包括以下步骤：一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，其特征包括以下步骤：1）.以ITO镀膜玻璃为衬底；2）.样品置入溅射腔室内，打开设备，进行抽真空；3）.在真空度达到预定值时，对样品进行预加热，通过环形供气通道内环壁的均布的气孔，均匀通入氩气至陶瓷钽酸锂靶才表面；4）.同时开启射频电源，使陶瓷钽酸锂靶材起辉，使靶材进行预溅射；5）.预溅射完毕，通入氧气，设定工艺参数，对衬底进行钽酸锂薄膜的制备。
[0006]进一步的，所用衬底材料为ITO镀膜玻璃，且电阻为8到10欧。
[0007]进一步的，衬底材料进入溅射腔室以后，进行150℃的预加热处理，这样在沉积薄膜的过程中可以适当减少钽酸锂薄膜与底层膜之间的内应力。
[0008]进一步的，镀膜时射频磁控溅射的功率为1000w，氩气通入量为400sccm并保持不变，时间为25
‑
35min；进一步的，所制备钽酸锂薄膜为180
‑
220nm。
[0009]在上述技术方案中，预溅射完毕，通入一定量的氧气，设定射频电源功率，观察电压和电流的稳定性，当所有参数都保持稳定的时候，开始镀膜，通过氩离子轰击靶材，同时适当补充氧气，以免在制备的薄膜中造成氧缺陷，最终完成离子传导层钽酸锂薄膜的制备.
本专利技术的有益效果体现在：1）磁控溅射只进行钽酸锂薄膜的镀制，工艺简单，可控性强；2）在制备薄膜的过程中，通过改变气路的供气分布，使得制备的薄膜更均匀，性能更稳定，并且更易控制，重复性较高；3）在镀膜过程中，采用射频电源，这样可以有效克服钽酸锂溅射质量差的问题，为后续产业化提供可借鉴的经验；4)制备薄膜的过程中，先对样品进行预加热，这样可以减少薄膜的内应力；5)同时在制备过程中保证一定的氧气通入量，避免制备的钽酸锂产生大量的氧缺陷。
[0010]附图说明：图1是本专利技术实施方式结构示意图。
[0011]具体实施方式：实施例：如图1所示，以纯度都为99.99%的陶瓷钽酸锂靶为溅射靶材，首先镀有ITO的镀膜玻璃衬底放入样品架并送入磁控溅射腔室中，开启设备，抽真空，并对样品进行150
°
预加热处理，当真空度达到4.0*10
－6
Pa时，启动镀膜系统，打开射频电源，通过环形供气通道内环壁的均布的气孔，均匀通入氩气至陶瓷钽酸锂靶才表面，供气气路根据靶材的形状，做高密度的气体环形分布，保证气体在靶材周围保持高密度，均匀性分布，氩离子轰击陶瓷钽酸锂靶材，进行预溅射。
[0012]预溅射后再进行设备工艺参数进行镀膜，具体工艺参数为：射频功率为1000W， Ar流量为：400sccm，氧气流量为8sccm；时间为30min，直至结束，样品随腔室冷却至室温，最终制得正常化学比的钽酸锂薄膜，其厚度大概为200nm左右。
[0013]以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，其特征包括以下步骤：以ITO镀膜玻璃为衬底；样品置入溅射腔室内，打开设备，进行抽真空；在真空度达到预定值时，对样品进行预加热，通过环形供气通道内环壁的均布的气孔，均匀通入氩气至陶瓷钽酸锂靶才表面；同时开启射频电源，使陶瓷钽酸锂靶材起辉，使靶材进行预溅射；预溅射完毕，通入氧气，设定工艺参数，对衬底进行钽酸锂薄膜的制备。2.如权利要求1所述的一种离子传导层钽酸锂薄膜的制备方法，其特征在于所用衬底材料为ITO镀膜玻璃，且电阻为8到...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洪雪，汤永康，李刚，姚婷婷，王天齐，金克武，
申请(专利权)人：中建材玻璃新材料研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：