專利名稱：一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)膜，尤其涉及一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
長期暴露在惡劣環(huán)境條件下的工件表面必須有一層保護(hù)膜以保護(hù)工件不受腐蝕。 目前工件表面耐腐蝕的方法較多，例如工件表面油漆，表面噴塑，表面陽極氧化，表面采用 耐腐蝕金屬等。這些防腐蝕的方法或者成本昂貴，或者對環(huán)境有污染，或者耐高溫或抗紫外 線性能不佳，容易老化。另一方面，抗靜電也是不少工件表面需要處理的一道工序。不少電子器件、軍事裝 備、航空航天器材等均對抗靜電能力有要求。目前抗靜電薄膜材料按生產(chǎn)方法主要有兩大 類，一種是在高分子材料中添加一定量的抗靜電粒子形成抗靜電薄膜；另一種方法是把抗 靜電粒子溶解于樹脂或乳液中形成抗靜電涂料，再將涂料涂覆在材料上。上述兩種方法都 采用了有機(jī)材料作為抗靜電膜的基材，因此耐高溫和耐低溫性能有限，抗紫外線性能不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備 方法，具體步驟如下(1)以硅材料作為靶材，硅靶放置在脈沖激光沉積設(shè)備的沉積室中，激光束經(jīng)聚焦 后透過窗口照射在硅靶表面；(2)清洗待鍍膜工件表面，除去工件表面的沾污，然后烘干；(3)將工件放入激光脈沖沉積設(shè)備的沉積室中，與硅靶的距離為3-15厘米。抽真 空至真空室內(nèi)壓強(qiáng)小于0. OlPa ；(4)開啟高能脈沖激光器，利用激光脈沖使硅靶表面局部瞬間蒸發(fā)，在待鍍膜工件 表面沉積一層硅薄膜。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法沉積工藝簡單， 生成過程及產(chǎn)物沒有有毒有害產(chǎn)生，獲得的硅薄膜抗靜電、耐腐蝕，可在高溫和低溫性下工 作，化學(xué)性能十分穩(wěn)定，而且具有很強(qiáng)的抗紫外線能力。
具體實(shí)施例方式硅是一種性能十分穩(wěn)定的材料，熔點(diǎn)高達(dá)1420°C，常溫下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)。另外，硅在常溫下是一種典型的半導(dǎo)體材料，常溫下有一定的導(dǎo)電能力，特別是摻 入施主或受主后，硅的導(dǎo)電能力可大大提高，因此抗靜電性能非常好。本發(fā)明以硅為靶材，利用脈沖激光瞬間蒸發(fā)硅靶，在工件表面上沉積硅膜。本發(fā)明 所用制備硅膜的脈沖激光沉積法不需對工件進(jìn)行加熱，沉積硅膜的過程完全可以在常溫下進(jìn)行，因此，本發(fā)明涉及的脈沖激光沉積法可以在各種有機(jī)、無機(jī)固體表面沉積硅膜。本發(fā)明耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法，具體步驟如下1、以硅材料作為靶材，硅靶放置在脈沖激光沉積設(shè)備的沉積室中，激光束經(jīng)聚焦 后透過窗口照射在硅靶表面；2)清洗待鍍膜工件表面，除去工件表面的沾污，然后烘干；3)將工件放入激光脈沖沉積設(shè)備的沉積室中，與硅靶的距離為3-15厘米。抽真空 至真空室內(nèi)壓強(qiáng)小于0. OlPa ；4)開啟高能脈沖激光器，利用激光脈沖使硅靶表面局部瞬間蒸發(fā)，在待鍍膜工件 表面沉積一層硅薄膜。下面根據(jù)具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。實(shí)施例1玻璃基板上沉積硅膜。首先，在酒精溶液中超聲波清洗基板表面以除去表面沾污，然后放入60°C的烘箱 中烘干。以電阻率為30 Ω cm的直拉硅材料作為靶材，硅靶直徑為6cm，厚度5mm。激光器的 波長為1064nm，單脈沖功率為2000mJ，脈沖頻率為3Hz。然后，將工件襯底放入激光脈沖沉積設(shè)備的真空室中，抽真空至10_4Pa，開啟激光 器進(jìn)行沉積，沉積時間30分鐘。用臺階儀測量其厚度為120nm，用電阻表測得該硅薄膜的電 阻為10ΜΩ，測量時兩表棒距離為1cm。鹽酸蒸汽中暴露1分鐘后，硅薄膜表面沒有明顯的 腐蝕痕跡。實(shí)施例2在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上上沉積硅膜。以電阻率為0. 005 Ω cm的η型重?fù)焦璨牧献鳛榘胁?，硅靶直徑?cm，厚度5mm。激 光器的波長為1064nm，單脈沖功率為2000mJ，脈沖頻率為IOHz。然后，將工件襯底放入激光脈沖沉積設(shè)備的真空室中，抽真空至10_4Pa，開啟激光 器進(jìn)行沉積，沉積時間30分鐘。用臺階儀測量其厚度為350nm，利用電子表測得該硅薄膜的 方塊電阻為IkQ，測量時兩表棒距離為1cm。鹽酸蒸汽中暴露1分鐘后，硅薄膜表面沒有明 顯的腐蝕痕跡。上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法，其特征在于，具體步驟如下(1)以硅材料作為靶材，硅靶放置在脈沖激光沉積設(shè)備的沉積室中，激光束經(jīng)聚焦后透過窗口照射在硅靶表面。(2)清洗待鍍膜工件表面，除去工件表面的沾污，然后烘干。(3)將工件放入激光脈沖沉積設(shè)備的沉積室中，與硅靶的距離為3-15厘米。抽真空至真空室內(nèi)壓強(qiáng)小于0.01Pa。(4)開啟高能脈沖激光器，利用激光脈沖使硅靶表面局部瞬間蒸發(fā)，在待鍍膜工件表面沉積一層硅薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐腐蝕抗靜電的硅薄膜的制備方法，硅薄膜通過激光脈沖沉積法制作，所用的靶材為硅材料。本方法制作工藝簡單，沉積時工件不需加熱，所用材料及工藝對環(huán)境沒有污染，硅薄膜同時兼具耐腐蝕和抗靜電兩種功能，性能十分穩(wěn)定。
文檔編號C23C14/28GK101824593SQ20101018239
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者季振國, 席俊華, 柯偉青, 毛啟楠 申請人:杭州電子科技大學(xué)