一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法技术

技术编号:9662729 阅读:119 留言:0更新日期:2014-02-13 18:18
本发明专利技术提供了一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法。该方法选用硼作为掺杂元素,将线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合,以硼靶为溅射靶,再通入含碳气源,利用线性离子源沉积碳膜的同时溅射沉积硼元素,得到硼掺杂类金刚石薄膜,然后连接导线,得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。与现有技术相比,该方法绿色环保,工艺简单,成本低,制得的电极具有良好的电化学性能,因此具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。该方法选用硼作为掺杂元素,将线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合,以硼靶为溅射靶,再通入含碳气源,利用线性离子源沉积碳膜的同时溅射沉积硼元素,得到硼掺杂类金刚石薄膜,然后连接导线,得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。与现有技术相比,该方法绿色环保,工艺简单,成本低,制得的电极具有良好的电化学性能,因此具有良好的应用前景。【专利说明】
本专利技术涉及类金刚石薄膜电极
,具体涉及
技术介绍
传统的电极,如汞电极、贵金属电极以及碳素电极(如石墨、玻碳、热解碳等)都有很好的应用,但是都存在一定的缺陷。例如,汞电极有毒且不能在正电位使用;金和钼电极容易被检测液污染,生物相容性差,难以实现体内的在线检测;碳素电极耐溶液腐蚀性差、电极重复性差,以及有限的电化学势窗限制了其检测范围;掺硼金刚石薄膜电极具有很强的抗中毒、抗污染能力,耐腐蚀,且具有宽的电势窗口和低的背景电流,但是成膜温度高(通常在800°C以上),基底耐温性要求高,表面粗糙多孔,表面处理和再造困难,且难以制备大面积厚度均匀薄膜,这极大限制了其应用。类金刚石薄膜具有类似于金刚石薄膜的特性,如高的硬度、耐磨性、导热性、绝缘性,高的光学透过性和光学折射率,良好的化学稳定性、抗腐蚀能力和生物相容性等,此外还具有优于金刚石薄膜的低成膜温度(可在室温下沉积),基底适用范围广,特别适用于微电极和大面积电极的制备,因此类金刚石薄膜在多个领域应用前景广泛。但是,类金刚石薄膜作为电极材料的应用仍然存在一定问题,例如,高能等离子体制备的类金刚石薄膜存在较高的内应力(或称压应力),其值可达IOGPa以上,严重影响了薄膜与基底的粘结强度;类金刚石薄膜的电阻率介于金属和绝缘体之间,可达IO6Qcm以上,在某种程度上限制了其作为良导电的半导体材料在器件上的应用,并影响了其作为电极材料的电流响应。目前,一般采用在类金刚石薄膜中掺入杂质元素的方法来降低薄膜的电阻率,调整电导性能,并在薄膜表面形成新的活性点,增加其作为电极的检测敏感性。例如,【专利技术者】汪爱英, 周凯, 张栋, 邹友生, 郭鹏, 柯培玲 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法,其特征是:采用线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合的方法制备,具体制备过程如下:步骤1、将基体清洗后进行表面刻蚀处理;步骤2、设定线性离子源电流为0.1A~0.3A,通入含碳气源;溅射靶为硼靶,调整溅射靶的工作电流为0.2A~1.5A,通入氩气进行溅射;设定基片偏压为?50V~?250V;打开线性离子源、溅射靶电源和偏压,在基体前表面进行薄膜沉积,得到硼掺杂类金刚石薄膜;步骤3:将步骤2处理后的基体与导线连接,然后将其四周和背表面用环氧树脂包覆,未包覆的薄膜作为电极表面,得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪爱英周凯张栋邹友生郭鹏柯培玲
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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