一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114525472A(43)申请公布日2022.05.24(21)申请号202210161734.2(22)申请日2022.02.22(71)申请人重庆工商大学地址400067重庆市南岸区学府大道19号(72)发明人徐伟毛鑫张冰申渝(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217专利代理师艾诚璐(51)Int.Cl.C23C14/08(2006.01)C23C14/35(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法(57)摘要本发明涉及氧化镍薄膜领域，公开了一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，包括如下步骤：步骤I：基片清洗；步骤II：基片加热，将基片放置在磁控溅射系统加热炉上，加热温度为400℃；步骤III：向真空室通入工作气体，并对溅射靶施加电压进行放电；步骤IV：沉积，沉积条件为基片温度700～800℃、氧分压0.1‑0.2Pa、放电功率100W、沉积时间3‑120min；步骤V：沉积结束后，基片冷却至室温。本发明制备出的NiO薄膜具有一定的网状纳米结构，可应用于催化和传感等领域，同时该薄膜具有较高的结晶质量，具有较低的缺陷密度，对于研究催化和传感等方面的基础物理问题具有重要意义。CN114525472ACN114525472A权利要求书1/1页1.一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，其特征在于：采用反应磁控溅射方法在氩气和氧气混合气体的气氛下在MgO基片上进行沉积，沉积条件为基片温度700～800℃、氧分压0.1‑0.2Pa。2.根据权利要求1所述的一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤I：基片清洗；步骤II：基片加热，将基片放置在磁控溅射系统加热炉上，加热温度为700～800℃；步骤III：向真空室通入工作气体，并对溅射靶施加电压进行放电；步骤IV：沉积，沉积条件为基片温度700～800℃、氧分压0.1‑0.2Pa、放电功率100W、沉积时间3‑120min；步骤V：沉积结束后，基片冷却至室温。3.根据权利要求2所述的一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，其特征在于：步骤I中，所述基片为经过抛光的MgO基片。4.根据权利要求3所述的一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，其特征在于：步骤I中，将基片分别在丙酮、酒精、去离子水中超声清洗5min。5.根据权利要求6所述的一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，其特征在于：步骤III中，工作气体为氩气与氧气的混合气体。6.一种纳米结构氧化镍薄膜，其特征在于：利用权利要求1‑5任一所述制备方法制备而成，氧化镍薄膜具有网状纳米结构。7.根据权利要求6所述的一种纳米结构氧化镍薄膜，其特征在于：氧化镍薄膜在可见光波段400‑1000nm范围内的透光率≥80％。8.根据权利要求7所述的一种纳米结构氧化镍薄膜，其特征在于：所述氧化镍薄膜为矩形网状纳米结构。9.根据权利要求8所述的一种纳米结构氧化镍薄膜，其特征在于：所述矩形网状纳米结构薄膜是(001)单一取向的，并外延生长在MgO基片上，外延关系为[100]NiO∥[100]MgO和[010]NiO∥[010]MgO。10.根据权利要求9所述的一种纳米结构氧化镍薄膜，其特征在于：所述矩形网状纳米结构薄膜的摇摆曲线半峰宽为0.028～0.182°。2CN114525472A说明书1/5页一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法技术领域[0001]本发明涉及氧化镍薄膜领域，具体涉及一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法。背景技术[0002]氧化镍薄膜材料是p型半导体材料，广泛应用于电化学存储、磁性存储、电致变色和太阳能电池中。目前，氧化镍薄膜可以通过多种制备技术进行制备，如化学溶液合成法、原子层外延生长、脉冲激光沉积(PLD)、热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射方法等；其中磁控溅射方法为真空薄膜沉积技术，通过等离子体中离化的氩离子在电场作用下轰击溅射靶材表面，从靶材表面轰击出靶材元素然后沉积到衬底基板上，具有工艺简单、可靠，沉积速率快、可以实现大面膜薄膜制备等优点受到研究者的广泛关注。[0003]目前，通过反应磁控溅射方法在不同基片上包括MgO(001)基片上沉积的NiO薄膜一般是多晶的，即使是外延薄膜也是在表面均匀分布纳米晶粒结构的薄膜，很难制备出具有一定纳米结构(如矩形)的薄膜。由于纳米结构具有高的比表面积，可应用于催化和传感等领域，同时该薄膜具有较高的结晶质量，具有较低的缺陷密度，对于研究催化和传感等方面的基础物理问题具有重要意义，因此亟需开发一种能够制备出具有一定纳米结构的氧化镍薄膜。发明内容[0004]本发明意在提供一种纳米结构氧化镍薄膜的制备方法，以解决现有技术中，难以制备出具有一定纳米结构的薄膜，导致其在催