[发明专利]利用磁控溅射制备形貌可控的锌和锌氧化物纳米材料的方法

摘要

本发明涉及利用磁控溅射制备形貌可控的锌和锌氧化物纳米材料的方法，其包括以下操作步骤：(1)将清洁衬底固定于真空腔内位于靶材正前方的夹具筒的筒壁上或靶材侧的真空腔腔壁上，夹具筒筒壁与靶材表面的最小距离在2cm以上，靶材是平板状金属锌靶，夹具筒的直径大于靶材的宽度尺寸；(2)将真空腔抽真空，然后通入工作气体，工作气体气压范围在0.02Pa～5Pa之间；(3)在靶材表面施加300V～900V的频率低于100KHz的交流电压进行中低频磁控溅射；通过调节溅射功率以及氧分压控制薄膜的氧化程度获得形貌可控的锌及锌氧化物纳米结构薄膜；这些锌或锌氧化物薄膜在含氧气氛中退火氧化后可以可获得到纳米线状薄膜、纳米棒状薄膜和纳米颗粒状薄膜。

主权项

1、利用磁控溅射制备形貌可控的锌和锌氧化物纳米材料方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)、将清洁衬底固定于真空腔内位于靶材正前方的夹具筒的筒壁上或靶材侧的真空腔腔壁上，夹具筒可以绕中轴线旋转，其中轴线与靶材表面平行，夹具筒筒壁与靶材表面的最小距离在2cm以上，所述靶材是平板状金属锌靶，夹具筒的直径大于靶材的宽度尺寸；(2)、将真空腔抽真空，然后通入工作气体，工作气体气压范围在0.02Pa～5Pa之间；(3)、在靶材表面施加300V～900V的频率低于100KHz的交流电压进行中低频磁控溅射；溅射时调节夹具筒以每分钟0～200转的转速旋转；溅射功率为500-7000W，溅射时间50-5000秒或连续溅射直至靶材报废为止，得到金属锌薄膜：夹具筒转速低于每分钟30转时夹具筒筒壁上所获得的锌膜为纳米线状形貌；夹具筒转速高于每分钟30转时夹具筒筒壁上所获得的锌膜的形貌均逐渐变为纳米颗粒状形貌；靶侧真空腔腔壁上所获得的锌膜的形貌为纳米线。