一种化学气相沉积制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法.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CN108385084A(43)申请公布日2018.08.10(21)申请号201810143831.2(22)申请日2018.02.12(71)申请人北京印刷学院地址102600北京市大兴区兴华大街（二段）1号(72)发明人刘忠伟杨丽珍郭群朱惠钦(74)专利代理机构烟台双联专利事务所(普通合伙)37225代理人张增辉(51)Int.Cl.C23C16/18(2006.01)C23C16/32(2006.01)C23C16/455(2006.01)C23C16/458(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种化学气相沉积制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法(57)摘要本发明涉及一种化学气相沉积制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法。为了解决已有镍薄膜、碳化镍薄膜制备方法存在的工艺流程复杂、薄膜粒子尺寸与形貌难以调控、三维基材台阶覆盖率差的不足，本发明的制备镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，在该方法中，使用加热装置对镍单体瓶进行加热，将镍单体挥发为气体，气态镍与载气混合后通入沉积腔中，使用加热炉对沉积腔室进行加热，气态的镍单体在基材表面发生热分解反应生成镍薄膜、碳化镍薄膜与可挥发的副产物，镍薄膜、碳化镍薄膜沉积在基础表面，即得到镍薄膜、碳化镍薄膜。本发明方法相比于其他镍、碳化镍薄膜制备工艺，操作简便。本发明通过调控沉积温度，可以选择性沉积镍薄膜、碳化镍薄膜并可以调节镍碳比例。CN108385084ACN108385084A权利要求书1/1页1.一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的设备，其特征在于：包括载气瓶（1）、氢气瓶（12），所述载气瓶（1）、氢气瓶（12）的输出端均通过管道连接有镍单体瓶（2），所述镍单体瓶（2）的输出端通过管道连接有沉积腔（6），所述沉积腔（6）的输出端通过管道连接有机械泵（7），所述载气瓶（1）、氢气瓶（12）与镍单体瓶（2）之间的管道上均依次安装有手动阀（3）、质量流量计（4）、气动阀（5），所述镍单体瓶（2）与沉积腔（6）之间、沉积腔（6）与机械泵（7）之间的管道上均安装有气动阀（5），所述镍单体瓶（2）的外侧包裹有加热装置（8），所述沉积腔（6）前后两侧均设有加热炉（9），所述沉积腔（6）的内部设有基片台（10），基片台（10）的上方安装有基材（11）。2.根据权利要求1所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的设备，其特征在于：所述镍单体瓶（2）外侧包裹的加热装置（8）为电热毯或加热带。3.根据权利要求1或2所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的设备，其特征在于：所述沉积腔（6）是由金属管或石英管或刚玉管组成的腔体。4.根据权利要求3所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的设备，其特征在于：所述基片台（10）为半圆柱形的外壳，其内部设置有加热棒与热电偶，放置在沉积腔（6）中，平面向上，曲面向下；基材（11）为粉体多孔材料或片状平面材料。5.用权利要求1-4任一所述设备制备镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：在该方法中，使用加热装置对镍单体瓶进行加热，将镍单体挥发为气体，气态镍与载气混合后通入沉积腔中，使用加热炉对沉积腔室进行加热，气态的镍单体在基材表面发生热分解反应生成镍薄膜、碳化镍薄膜与可挥发的副产物，镍薄膜、碳化镍薄膜沉积在基础表面，即得到镍薄膜、碳化镍薄膜。6.根据权利要求5所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：所述加热装置对镍单体瓶进行加热，温度范围为60°C~100°C。7.根据权利要求5或6所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：所述生成镍薄膜的沉积温度范围为120°C~200°C及350°C~500°C。8.根据权利要求5或6所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：所述生成碳化镍薄膜的沉积温度为210°C~350°C。9.根据权利要求5或6所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：在制备镍薄膜，碳化镍薄膜的过程中，沉积腔的压力为1~10kPa。10.根据权利要求5所述一种化学气相沉积镍薄膜、碳化镍薄膜的方法，其特征在于：所述气态镍与载气混合后通入沉积腔采取的通入方式为连续式或脉冲式；反应完成后的载气以及反应产生的副产物由机械泵抽出并进行处理。2CN108385084A说明书1/4页一种化学气相沉积制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法技术领域[0001]本发明涉及一种制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法，具体涉及一种化学气相沉积制备镍薄膜、碳化镍薄膜的设备及其方法，属于催化与超级电容领域。背景技术[0002]过渡金属镍具有优良的导电、导热与铁磁性，同时在催化、光电领域具有独特的性能，因而得到广泛的研究与应用。近年来，其碳