強0.8Pa，射頻功率130W，托盤轉(zhuǎn)速 10r/min。
[0049]其中，襯底未進行加熱，金屬Mg厚度為5nm。
[0050]步驟5:通過磁控濺射方法制備第二層MgO薄膜時，氬氣流量為20SCCm，氧氣流量為lOsccm，反應(yīng)室內(nèi)壓強為0.8Pa，射頻功率為130W，托盤轉(zhuǎn)速10r/min ；
[0051]其中，襯底未進行加熱，MgO厚度為40nm。
[0052]多層結(jié)構(gòu)制備完畢后，在氮氣氛圍300°C條件下進行熱退火處理30min。
[0053]退火處理后，MgO/Mg/MgO多層膜結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性，采用霍爾測試系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)為:表面電阻率為36.15 Ω / 口。Mg0/Mg/Mg0多層膜結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性如圖4所示，采用UV-3600型紫外可見分光光度計得到的數(shù)據(jù)為200nm至290nm波段(UVC波段)的透射率大于80%。由此可見，該多層結(jié)構(gòu)經(jīng)適當(dāng)熱處理后，其電阻率可進一步下降，但透射率也隨之稍有降低。因此可以根據(jù)實際應(yīng)用的具體要求，利用熱處理工藝對多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)和電學(xué)特性進行調(diào)控。同時，該測試數(shù)據(jù)也表明，此多層結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定工作在300°C條件下。相較于具有同種厚度的傳統(tǒng)金屬電極，具有突出的高溫穩(wěn)定性。
[0054]實施例3
[0055]本實施例公開了一種透明且導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，順次包括第一 Mg基化合物層、金屬Mg層和第二 Mg基化合物層。所述第一 Mg基化合物層為MgS薄膜，厚度為30nm ;所述金屬Mg厚度為5nm ;所述第二 Mg基化合物層為MgO，厚度為30nmo
[0056]本實施例金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的具體制備方法包含以下步驟:
[0057]步驟1:選擇單晶藍寶石作為襯底，將襯底進行清洗處理、吹干后待用。
[0058]步驟2:正式開始沉積薄膜前，預(yù)濺射金屬鎂靶材20分鐘，以去除靶材表面的雜質(zhì)。
[0059]步驟3:通過磁控濺射方法制備MgS薄膜時，氬氣流量為20sccm，硫化氫流量為lOsccm，反應(yīng)室內(nèi)壓強為1.0Pa，射頻功率為180W，托盤轉(zhuǎn)速10r/min ；
[0060]其中，襯底未進行加熱，MgS厚度為30nm。
[0061]步驟4:濺射制備金屬Mg膜時，氬氣流量為20SCCm，工作壓強0.8Pa，射頻功率130W，托盤轉(zhuǎn)速 10r/min。
[0062]其中，襯底未進行加熱，金屬Mg厚度為5nm。
[0063]步驟5:通過磁控濺射方法制備MgO薄膜時，氬氣流量為20sccm，氧氣流量為lOsccm，反應(yīng)室內(nèi)壓強為0.8Pa，射頻功率為130W，托盤轉(zhuǎn)速10r/min ；
[0064]其中，襯底未進行加熱，MgO厚度為30nm。
[0065]多層結(jié)構(gòu)制備完畢后，不進行后續(xù)處理。
[0066]檢測本實施例金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(MgS/Mg/MgO多層膜結(jié)構(gòu))的電學(xué)特性，采用霍爾測試系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)為:表面電阻率為52.65 Ω / 口。MgS/Mg/MgO多層膜結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性，采用UV-3600型紫外可見分光光度計得到，為200nm至290nm波段(UVC波段)的透射率大于80%。
[0067]實施例4
[0068]本實施例公開了一種透明且導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，順次包括第一 Mg基化合物層、金屬Mg層和第二 Mg基化合物層。所述第一 Mg基化合物層為MgF2薄膜，厚度為20nm ;所述金屬Mg厚度為6nm ;所述第二 Mg基化合物層為MgCl 2，厚度為20nmo
[0069]本實施例金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的具體制備方法包含以下步驟:
[0070]步驟1:選擇單晶藍寶石作為襯底，將襯底進行清洗處理、吹干后待用。
[0071]步驟2:正式開始沉積薄膜前，預(yù)濺射金屬鎂靶材20分鐘，以去除靶材表面的雜質(zhì)。
[0072]步驟3:通過磁控濺射方法制備第一層]\%?2薄膜時，氬氣流量為20sccm，氟氣流量為lOsccm，反應(yīng)室內(nèi)壓強為0.6Pa，射頻功率為120W，托盤轉(zhuǎn)速10r/min ；
[0073]其中，襯底未進行加熱，MgF2厚度為20nm。
[0074]步驟4:濺射制備金屬Mg膜時，氬氣流量為20SCCm，工作壓強0.8Pa，射頻功率130W，托盤轉(zhuǎn)速 10r/min。
[0075]其中，襯底未進行加熱，金屬Mg厚度為6nm。
[0076]步驟5:通過磁控派射方法制備第二層MgCl2薄膜時，氬氣流量為20sccm，氯氣流量為lOsccm，反應(yīng)室內(nèi)壓強為0.5Pa，射頻功率為120W，托盤轉(zhuǎn)速10r/min ；
[0077]其中，襯底未進行加熱，MgCl2厚度為20nm。
[0078]多層結(jié)構(gòu)制備完畢后，不進行后續(xù)處理。
[0079]檢測本實施例金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(MgF2/Mg/MgCl2多層膜結(jié)構(gòu))的電學(xué)特性，采用霍爾測試系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)為:表面電阻率為為30.38 Ω / 口。MgF2/Mg/MgCl2多層膜結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性，采用UV-3600型紫外可見分光光度計得到，為200nm至290nm波段(UVC波段)的透射率大于85%。
[0080]本發(fā)明不局限于上述實施例所記載的金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及其制備方法，其中，襯底結(jié)構(gòu)的改變、靶材材料的改變、Mg基化合物的改變、襯底溫度的改變、濺射氣體的改變或反應(yīng)體系壓力的改變均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0081]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括兩層Mg基化合物層，所述兩層Mg基化合物層之間設(shè)置有金屬Mg層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述Mg基化合物層厚度為l-500nm ;所述金屬Mg層厚度為0.l_20nmo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述Mg基化合物層的材質(zhì)為光學(xué)帶隙較寬的材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述Mg基化合物層的材質(zhì)為MgO、MgS、MgFjP MgCl 2中的一種或者幾種混合。5.一種權(quán)利要求1-4任意一項所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)采用高純靶材，將襯底放入反應(yīng)室內(nèi)，調(diào)節(jié)反應(yīng)室內(nèi)壓強，調(diào)節(jié)襯底溫度； (2)通過磁控濺射方法在襯底上制備一層Mg基化合物層； (3)通過磁控濺射方法，以高純氬氣為濺射氣體，在Mg基化合物層上生長一層金屬Mg層； (4)通過磁控濺射方法繼而在金屬Mg層上再生長一層Mg基化合物層；獲得金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述高純靶材為金屬鎂180、1^5、1%&和1%(:12中的一種或者幾種；反應(yīng)室內(nèi)壓強范圍為0.1Pa至20Pa ;所述襯底溫度范圍為0°C至1200°C。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(4)磁控濺射方法中的濺射氣體為單一高純氣體或者混合氣體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述單一高純氣體或者混合氣體為氧氣、氟氣、氯氣、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氟化氫、氯化氫、四氟化碳、氯化硼、氬氣，以及含有氧元素、硫元素、氟元素和氯元素的氣體中的一種或者多種。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，在金屬Mg層上再生長一層Mg基化合物層后，進行后處理，所述后處理工藝包括對樣品選擇進行熱退火、光輻射、磁輻射和核輻照中的一種或多種。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述退火溫度范圍為0°C至1500°C ;退火氣氛為氧氣、氟氣、氯氣、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氟化氫、氯化氫、四氟化碳、氯化硼、氬氣，以及含有氧元素、硫元素、氟元素和氯元素的氣體中的一種或者多種；所述后處理工藝中反應(yīng)室內(nèi)壓強范圍為0.1Pa至150000Pao
【專利摘要】本發(fā)明提供一種金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及其制備方法，所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括兩層Mg基化合物層，所述兩層Mg基化合物層之間設(shè)置有金屬Mg層。所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：選取襯底，清洗襯底；選擇高純鎂為靶材，通過磁控濺射方法沉積Mg基化合物層和金屬Mg層，得到Mg基化合物/Mg/Mg基化合物多層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述金屬鎂基UVC波段透明導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在UVC波段具有優(yōu)良的透明導(dǎo)電性，其制備方法步驟科學(xué)、易行，有效的解決了目前UVC波段透明導(dǎo)電材料制備難題。
【IPC分類】B32B15/04, B32B9/04, C23C14/06, C23C14/35, C23C14/18
【公開號】CN104894520
【申請?zhí)枴緾N201510226430
【發(fā)明人】夏曉川, 梁紅偉, 杜國同, 柳陽, 申人升
【申請人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月6日