一种N掺杂C膜的制备方法

技术领域

本发明属薄膜制备技术领域，涉及一种N掺杂C膜的制备方法。

背景技术

氮化碳的结构与氮硅共价化合物相类似，其具有较大的聚合能和力学稳定性，Teter等对CN结构进行推测，共计五种，即：α相、β 相、立方相、准立方相和类石墨相，大量研究表面，除类石墨相外，其他相氮化碳的体弹性模量理论值均可与金刚石相比拟，被认为是一种新型的超硬材料，具有许多优良性能。经过多年努力，理论与实验两方面都得到了较大的发展，并报道合成了a－C

目前制备出的N掺杂C膜，大多数是以NH

发明内容

本发明的目的是为了解决现有N掺杂C膜的纯度不高的问题，提供一种N掺杂C膜的制备方法；本发明以N

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种N掺杂C膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）选用单晶Si片或玻璃为衬底材料，高纯石墨为溅射靶材，N

（2）对衬底材料依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声波清洗，以去除表面杂质和油污，吹干备用；

（3）把衬底材料放入溅射腔中，启动磁控溅射设备并抽真空，在真空度达到1.0~3.0*10

（4）然后取出样品，将其放入250-400℃、N

进一步，所述工艺参数为：功率100w，Ar为20sccm，工作气压0.5Pa，时间30min。

进一步，所述工艺参数为：功率150w，Ar为25sccm，工作气压1Pa，时间45min。

首先利用磁控溅射法在Si或者玻璃衬底上制备一层C膜，而后配合离子束沉积技术，以N

本发明的有益效果：

1.磁控溅射只进行C薄膜的镀制，工艺简单，可控性强；

2.以N

3.进行保温退火，有利于薄膜中C、N离子进一步反应以及提高掺杂均匀性，提高薄膜的结晶质量。

具体实施方式

实施例1

（1）以纯度为99.99％的石墨作为溅射靶材，以单晶Si片为衬底材料，首先按照常规方法对衬底材料依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声波清洗，以去除表面油脂和污物，而后用热风吹干备用；

（2）将吹干后的单晶Si片放入磁控溅射腔室中，在真空度达到2.0*10

（3）C膜镀制结束，C靶熄灭，启动离子束沉积系统，以N

（4）然后取出样品，将其放入300℃、N

实施例2

（1）以纯度为99.99％的石墨作为溅射靶材，以单晶Si片为衬底材料，首先按照常规方法对衬底材料依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声波清洗，以去除表面油脂和污物，而后用热风吹干备用；

（2）将吹干后的单晶Si片放入磁控溅射腔室中，在真空度达到1.0*10

（3）C膜镀制结束，C靶熄灭，启动离子束沉积系统，以N

（4）然后取出样品，将其放入250℃、N

实施例3

（1）以纯度为99.99％的石墨作为溅射靶材，以单晶Si片为衬底材料，首先按照常规方法对衬底材料依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声波清洗，以去除表面油脂和污物，而后用热风吹干备用；

（2）将吹干后的单晶Si片放入磁控溅射腔室中，在真空度达到3.0*10

（3）C膜镀制结束，C靶熄灭，启动离子束沉积系统，以N

（4）然后取出样品，将其放入400℃、N

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明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，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。