一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法
【專利摘要】一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法屬于薄膜沉積【技術(shù)領(lǐng)域】，采用已有的真空室及工藝配置，在室溫下調(diào)節(jié)基底至End-Hall型離子源之間的距離；調(diào)節(jié)真空室的真空度達到1×10-3Pa量級；選擇CH4作為氣體，在氣體流量控制計的控制下以60sccm的氣體流量通入End-Hall型離子源；沉積開始前真空室的真空度通過真空室抽氣孔調(diào)節(jié)，真空度保持在2×10-2Pa量級，控制End-Hall型離子源的陽極電流為2A、陽極電壓為90V；沉積開始時使用兩支電子槍發(fā)射電子束在同一時刻蒸發(fā)鍺和銀；在基底上得到含鍺和銀類金剛石薄膜。在保證類金剛石薄膜優(yōu)點的同時，銀和鍺元素的摻雜提高了薄膜在植入人體時的適應(yīng)性。
【專利說明】一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于薄膜沉積【技術(shù)領(lǐng)域】中涉及的一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]類金剛石(Diamond Like Carbon,DLC)薄膜是一種以碳成分為主,并且碳以sp2或SP3雜化形式鍵合的薄膜，具有硬度高、摩擦系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點。類金剛石薄膜可以通過摻雜不同的元素(例如氧，氮等)使其成分和雜化形式改變，從而達到實現(xiàn)特定用途的目的。
[0003]隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步，人體的許多損壞或病變器官都可以通過人造器官進行替換以延長人類的壽命，例如冠狀動脈支架、人工合成心臟瓣膜、人造心臟、人造關(guān)節(jié)等。這些人造器官多采用不銹鋼、鈦等金屬制作，而人體中含有大約1%的氯化鈉，在人體中大部分以離子形式存在，金屬材質(zhì)的人造器官長時間在這種條件下工作，會產(chǎn)生腐蝕，降低性能，縮短使用壽命。因此通常都要在人造器官的表面鍍一層保護膜，以提高使用壽命，保護膜需要滿足如下3個要求:1.較高的硬度，具有較好的耐摩擦性能；2.較低的摩擦系數(shù)，光滑的表面可以有效降低運動時帶來的磨損；3.在人體環(huán)境中性質(zhì)穩(wěn)定且無害。類金剛石薄膜完全滿足以上3個要求，因此被用作人造器官的保護膜。
[0004]通過不同的制備方法和制備工藝向類金剛石薄膜中添加不同的元素可以有效的提聞其性能。銀具有很強的殺菌作用，能有效的避免植入人造器官引起的感染等癥狀，而錯具有改善血液微循環(huán)的作用，可以減少身體對植入人造器官的排斥。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法，該方法包括如下步驟:
[0008]第一步，根據(jù)已有的真空室及沉積工藝進行設(shè)備配置；
[0009]第二步，在室溫下，把基底固定在旋轉(zhuǎn)夾具上，并根據(jù)End-Hall型離子源的型號調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)夾具與End-Hall型離子源之間的距離，使沉積在基底上的薄膜均勻；
[0010]第三步，真空室中的氣體通過真空室抽氣孔被抽出，調(diào)節(jié)真空室的真空度達到I X 10_3Pa 量級；
[0011]第四步,選擇CH4作為氣體,在氣體流量控制計的控制下以60sccm的氣體流量通入End-Hall型離子源；
[0012]第五步，沉積開始前，真空室的真空度通過真空室抽氣孔調(diào)節(jié)，真空度保持在2X10_2Pa量級，控制End-Hall型離子源的陽極電流為2A、陽極電壓為90V ；
[0013]第六步，沉積開始時，使用電子槍發(fā)射電子束蒸發(fā)銀，同時使用電子槍發(fā)射電子束蒸發(fā)鍺，在基底上得到含鍺和銀類金剛石薄膜。[0014]已有的真空室及沉積工藝進行設(shè)備配置其設(shè)備包括真空室、End-Hall型離子源、氣體流量控制儀、電子束、銀、電子槍、鍺、電子槍、旋轉(zhuǎn)夾具和基底。
[0015]本發(fā)明的積極效果:
[0016]采用該方法可以在較低的溫度下沉積含鍺和銀類金剛石薄膜，并且可以在大面積下獲得均勻的含鍺和銀類金剛石薄膜，有利于提高生產(chǎn)效率。在保證類金剛石薄膜優(yōu)點的同時，銀和鍺元素的摻雜提高了薄膜在植入人體時的適應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1是本發(fā)明方法中采用的真空室及沉積工藝配置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0019]本發(fā)明按技術(shù)方案設(shè)定的方法步驟實施，第一步，按照圖1所示，配置好各種設(shè)備包括，真空室、End-Hall型離子源、氣體流量控制儀、電子束、銀、電子槍、鍺、電子槍、旋轉(zhuǎn)夾具和基底；第二步，在室溫下，把基底14固定在旋轉(zhuǎn)夾具11上，并調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)夾具11與End-Hall型離子源2之間的距離，使基底14至End-Hall型離子源2之間的距離達到500mm,基底14可以采用除了金屬，玻璃等材料外還可以使用有機材料基底，如果選用不同型號的End-Hall型離子源，相應(yīng)的調(diào)整旋轉(zhuǎn)夾具11使基底14與End-Hall型離子源2之間的距離改變；第三步，真空室1中的氣體通過真空室抽氣孔12被抽出，調(diào)節(jié)真空室I的真空度達到IX KT3Pa量級，如果使用不同尺寸的真空室，使之達到正常工作的真空度即可；第四步，選擇CH4作為氣體3，在氣體流量控制計4的控制下以eOsccm的氣體流量通入End-Hall型離子源2。氣體也可以選用C2H2等含C氣體，只要相應(yīng)的調(diào)整流量即可；第五步，沉積開始前，真空室1的真空度通過真空室抽氣孔12調(diào)節(jié)，真空度保持在2 X KT2Pa量級，控制End-Hall型離子源2的陽極電流為2A、陽極電壓為90V。第六步，沉積開始時，使用電子槍7發(fā)射電子束5蒸發(fā)銀6，同時使用電子槍10發(fā)射電子束8蒸發(fā)鍺9，在基底14上得到含鍺和銀類金剛石薄膜13。
[0020]沉積的速率使用石英晶體控制儀控制，通過控制不同的沉積速率，可獲得所需的鍺和銀的比例。
【權(quán)利要求】
1.一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法，該方法包括如下步驟: 第一步，根據(jù)已有的真空室及沉積工藝進行設(shè)備配置； 第二步，在室溫下，把基底(14)固定在旋轉(zhuǎn)夾具(11)上，并根據(jù)End-Hall型離子源(2)的型號調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)夾具(11)與End-Hall型離子源(2)之間的距離，使沉積在基底(14)上的薄膜均勻； 第三步，真空室(1)中的氣體通過真空室抽氣孔(12 )被抽出，調(diào)節(jié)真空室(I)的真空度達到I X KT3Pa量級； 第四步，選擇CH4作為氣體(3),在氣體流量控制計(4)的控制下以60sccm的氣體流量通入End-Hall型離子源(2)； 第五步，沉積開始前，真空室(1)的真空度通過真空室抽氣孔(12)調(diào)節(jié)，真空度保持在2X10_2Pa量級，控制End-Hall型離子源(2)的陽極電流為2A、陽極電壓為90V ； 第六步，沉積開始時，使用電子槍(7 )發(fā)射電子束(5 )蒸發(fā)銀(6 )，同時使用電子槍(10 )發(fā)射電子束(8)蒸發(fā)鍺(9)，在基底(14)上得到含鍺和銀類金剛石薄膜(13)。
2.一種制備含鍺和銀的類金剛石薄膜的方法其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1所述，已有的真空室及沉積工藝進行設(shè)備配置其設(shè)備包括真空室(I)、End-Hall型離子源(2)、氣體流量控制儀(4)、電子束(5)、銀(6)、電子槍(7)、鍺(9)、電子槍(10)、旋轉(zhuǎn)夾具(11)和基底(14)。
【文檔編號】C23C14/30GK103590007SQ201310631026
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】王彤彤, 高勁松, 王笑夷, 李玉東 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所