CN105671510A - 一种液相基底沉积金属薄膜分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁控溅射技术，具体涉及一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：顶盖方便打开和密封开口，底座密封圆桶底部，带孔隔板固定在圆桶中间位置，带孔隔板中间涂二甲基硅油薄层，金属薄膜沉积在涂二甲基硅油薄层上方。本发明有益效果：通过本装置，磁控溅射后形成的金属膜可以在真空环境下获得，不会氧化；恒温的环境减少硅油内应力对金属薄膜的作用，不会出现金属薄膜褶皱。
Description
技术领域
本发明属于磁控溅射技术，具体涉及一种液相基底沉积金属薄膜分离装置。
背景技术
磁控溅射沉积是利用足够高能量的粒子轰击靶材表面，使靶材中的原子获得做够高的能量，在表面发出的高能粒子在磁场的作用下运动，最终沉积在基体表面，形成金属薄膜。磁控溅射已经成为一种成熟的工业镀膜技术，由于其突出的有点，广泛应用于金属表面改性领域。
金属薄膜使用广泛，常见的分离方法如，中国发明专利公开号CN1730716A详细记录了液相基底表面新型金属薄膜的制备技术，但是金属薄膜是在空气中长时间剥离出来的，造成金属薄膜的氧化和褶皱，直接影响了金属薄膜的使用。通过显微镜观察金属薄膜表面可以发现大量褶皱，如图1所示。
发明内容：
本发明为了解决上述技术问题，提出了一种液相基底沉积金属薄膜分离装置。
一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：顶盖方便打开和密封开口，底座密封圆桶底部，带孔隔板固定在圆桶中间位置，带孔隔板中间涂二甲基硅油薄层，金属薄膜沉积在涂二甲基硅油薄层上方，有机溶剂存放于底座和圆桶形成的存储空间，有机溶剂液面低于带孔隔板位置。
所述顶盖和底座带恒温加热装置。
所述带孔隔板开孔位置在边缘，中心位置不开孔。
所述二甲基硅油薄层沉积和剥离过程在真空室中，操作通过机械手完成。
本装置可以倒转，顶盖可以作为底座使用。
磁控溅射系统如图2所示，这是获得金属薄膜的有效方法，把液相基底沉积金属薄膜分离装置放置在沉积台上，通过磁控溅射，在二甲基硅油表面沉积金属薄膜，然后通过有机溶剂吸收二甲基硅油，从而获得金属薄膜。
金属褶皱是在二甲基硅油内用力的作用下形成的，当二甲基硅油温度发生变化时，内应力作用于金属薄膜，这种效果是需要几小时甚至几天的时间累积的。因此，要得到表面光滑的技术薄膜要做到：(1)薄膜剥离时间短；(2)沉积过程到剥离过程恒温；(3)在真空环境下获得。
本发明有益效果：通过本装置，(1)磁控溅射后形成的金属膜可以在真空环境下获得，不会氧化；(2)恒温的环境减少硅油内应力对金属薄膜的作用，不会出现金属薄膜褶皱；(3)抽真空系统的充气与金属薄膜分离可以同时进行，缩短了操作时间，降低了薄膜褶皱形成几率。
附图说明
图1为金属褶皱图；
图2磁控溅射系统示意图；
图3顶盖密封装置图；
图4顶盖开启装置图；
具体实施方式
通过机械手在真空室内完成对氮化钛薄膜剥离的过程，这种过程满足了以下条件：(1)薄膜剥离时间短；(2)沉积过程到剥离过程恒温；(3)在真空环境下获得。剥离过程分为：
实施例1：
1)将沉积好的氮化钛薄膜样品在真空室内放入丙酮溶液中；
2)基底、二甲基硅油、氮化钛薄膜及丙酮溶液保持恒定温度；
3)二甲基硅油被溶解后，氮化钛薄膜脱落在恒温丙酮溶液中；
4)迅速关闭抽真空系统，取出氮化钛薄膜及恒温丙酮溶液，将氮化钛薄晾干保存。
剥离氮化钛薄膜在短时间内进行，最好小于2小时，防止褶皱的出现。
具体实施方式，如图2所示，真空系统抽真空，液相基底沉积金属薄膜分离装置平放于沉积台上，装置距离磁控溅射靶10-15cm，开始沉积金属薄膜。液相基底沉积金属薄膜分离装置，顶盖1开启，如图4所示，顶盖1方便打开和密封开口，底座7密封圆桶5底部，带孔隔板4固定在圆桶5中间位置，带孔隔板4中间涂二甲基硅油3薄层，金属薄膜2沉积在涂二甲基硅油3薄层上方。有机溶剂6存放于底座7和圆桶5形成的存储空间，有机溶剂6液面低于带孔隔板4位置。
在真空环境下，机械手将顶盖1密封，如图3所示，装置倒转，有机溶剂6浸入金属薄膜2和二甲基硅油3，二甲基硅油3因此被除去。
实施例2：
1)选用合适尺寸的硅片或玻璃作为沉积基底，用有机溶剂超生清洗基底表面，清洗完毕，冷风干燥备用；
2)靶材选用钛靶，砂纸打磨抛光靶材表面，安装在磁控溅射靶位；
3)二甲基硅油均匀涂覆在基底表面，涂覆好样品放入溅射位置，调节磁控溅射靶位高度。
4)真空室抽真空，磁控溅射过程，采用本底真空1.0-5.0×10-4Pa，充入氮气作为反应气体，氮气流量控制在30-105sccm，工作真空1.0-8.0×10-1Pa，预溅5分钟，磁控溅射源功率调节范围100-120W，负偏压0V，溅射10-15分钟；
5)将溅射氮化钛薄膜在真空室恒温条件下快速剥离；
6)关闭系统，关闸板阀，关闭分子泵，分子泵停止工作后关闭电磁阀，关机械泵，取样品；
7)调节显微镜，观察二甲基硅油表面沉积氮化钛薄膜表面形貌。
Claims (5)
1.一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：顶盖(1)方便打开和密封开口，底座(7)密封圆桶(5)底部，带孔隔板(4)固定在圆桶(5)中间位置，带孔隔板(4)中间涂二甲基硅油(3)薄层，金属薄膜(2)沉积在涂二甲基硅油(3)薄层上方，有机溶剂(6)存放于底座(7)和圆桶(5)形成的存储空间，有机溶剂(6)液面低于带孔隔板(4)位置。
2.根据权利要求1所述一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：顶盖(1)和底座(7)带恒温加热装置。
3.根据权利要求1所述一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：带孔隔板(4)开孔位置在边缘，中心位置不开孔。
4.根据权利要求1所述一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：二甲基硅油(3)薄层沉积和剥离过程在真空室中，操作通过机械手完成。
5.根据权利要求1所述一种液相基底沉积金属薄膜分离装置，其特征在于：本装置可以倒转，顶盖(1)可以作为底座(7)使用。
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