一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111257077A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010128429.4(22)申请日2020.02.28(71)申请人西安工业大学地址710032陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人陈智利刘卫国惠迎雪周顺张进杨利红毕倩唐黎(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人黄秦芳(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)G01N1/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法和装置(57)摘要本发明一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法和装置。本发明方法为：1）将待加工的铌酸锂样品固定在离子束刻蚀设备的样品台上，调整使离子束的入射角达到工作角度；调整使离子源的中心与工件中心重合；2）将离子束刻蚀设备抽至高真空，真空度低于2×10-3Pa；通入高纯度99.999%惰性气体氩气或氙气，利用气体流量计控制气体流量，使工作真空保持在2×10-2Pa到8×10-2Pa；3）设置样品台旋转速度、开启离子源，对铌酸锂样品进行离子束辐照，样品台的转速为6~80转/分钟；4）将辐照后的铌酸锂晶体置于高温炉中进行温度80~350℃，时间0.2~3小时的热处理。本发明利用离子轰击在样品表面诱导形成自组织纳米点畴结构，并且可以通过调控离子束参数来控制所获得的纳米畴结构的特征。CN111257077ACN111257077A权利要求书1/1页1.一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将待加工的铌酸锂样品固定在离子束刻蚀设备的样品台上，调整使离子束的入射角达到工作角度；调整使离子源的中心与工件中心重合；步骤二、将离子束刻蚀设备抽至高真空，真空度低于2×10-3Pa；通入高纯度99.999％惰性气体氩气或氙气，利用气体流量计控制气体流量，使工作真空保持在2×10-2Pa到8×10-2Pa；步骤三、设置样品台旋转速度、开启离子源，对铌酸锂样品进行离子束辐照，所述样品台的转速为6～80转/分钟；步骤四、将辐照后的铌酸锂晶体置于高温炉中进行热处理，其中热处理温度80～350℃，时间0.2～3小时。2.如权利要求1所述的一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法，其特征在于：所述步骤三中，离子束为Xe，离子束能量E为450-750eV，离子束流密度J为130-450μA/cm2，离子束入射角度θ为10-30°或55-75°，离子束作用t为30-300min，所述离子束入射角θ为离子束和样品表面法线的夹角。3.如权利要求1所述的一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法，其特征在于：所述步骤三中，离子束为Ar，离子束能量E为900-1350eV，离子束流密度J为240-620μA/cm2，离子束入射角度θ为10-30°和或55-75°，离子束作用t为30-300min，所述离子束入射角θ为离子束和样品表面法线的夹角。4.如权利要求1所述的一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法采用的装置，包括基片运动系统(1)、离子源系统(2)、真空系统(3)和控制系统(4)，其特征在于：所述的基片运动系统(1)包括基座(101)、轴套(102)、基台(103)和X、Y双向运动平台(105)，所述基台(103)的截面为T型，基台(103)的小端外侧套设有轴套(102)，轴套(102)的端部固定有基座(101)；基台(103)的大端的端面与X、Y双向运动平台(105)固定连接，所述基台(103)的大端内设置有冷却通道(104)。5.如权利要求4所述的制备铌酸锂纳米畴结构的方法采用的装置，其特征在于：所述的的冷却通道(104)连接有中心管路，中心管路的外端上连接有旋转接头(106)，旋转接头(106)上连接波纹管(107)，循环水经波纹管(107)后从基台(103)的中心管路进入冷却通道(104)，在冷却通道(104)中循环后进入旋转接头(106)上的出水口，实现基片台恒温在10-30℃。2CN111257077A说明书1/4页一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法和装置技术领域[0001]本发明涉及铁电晶体纳米畴工程领域中纳米点畴结构制备技术领域，具体涉及一种离子束辐照制备铌酸锂纳米点畴结构的方法和装置。背景技术[0002]近年来，纳米材料领域出现了一个新的热潮即研究纳米结构的热潮，因此离子束辐照制备纳米结构这一新技术引起科研界的广泛关注。离子束辐照技术是利用离子束溅射诱导粗糙化机制和不同表面弛豫机制相互作用的结果，使表面自发地形成一定的纳米结构，是一种简单、经济、大面积地制造自组织纳米结构的新思路。该技术获得的自组织纳米结