一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法.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(10)申请公布号CNCN103628004103628004A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310563319.0(22)申请日2013.11.11(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人黄平王飞陈自强徐可为(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人蔡和平(51)Int.Cl.C22C45/04(2006.01)C23C14/35(2006.01)C23C14/58(2006.01)C22F1/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法(57)摘要本发明公开了一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其是将磁控溅射沉积态的纳米晶NiW合金薄膜置于真空退火炉中低温退火制备出近乎完全非晶化的NiW合金薄膜。该方法简单、易行，避免了传统金属非晶材料制备方法所需的极大的淬火速度。该方法采用可靠的真空退火和双靶磁控溅射技术，可重复性高，可操作性强，成本低，易于在工业上实现和推广。CN103628004ACN1036284ACN103628004A权利要求书1/1页1.一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，将纳米晶NiW合金薄膜置于真空退火炉中，通过低温退火制备非晶NiW合金薄膜。2.根据权利要求1所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，所述纳米晶NiW合金薄膜磁控溅射共沉积制备所得。3.根据权利要求1或2所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，所述纳米晶NiW合金薄膜及非晶NiW合金薄膜成份均为Ni77W23。4.根据权利要求1、2或3所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1）将单面抛光单晶硅基片分别用丙酮和酒精超声30分钟，吹干，放入真空磁控溅射设备的可旋转基体支撑架上，准备镀膜；2）将Ni金属源靶材安置在A号靶材座上作为A号靶，并将W金属源靶材安置在B号靶材座上作为B号靶，工作时，首先使基体旋转，然后真空室抽真空，通入Ar气至真空室；开始共沉积，通过调节电流、电压来改变溅射功率控制Ni和W的原子配比，调节沉积时间来控制薄膜厚度，这样同时沉积并制备出纳米晶NiW合金薄膜；3）将磁控溅射沉积制备的纳米晶NiW合金薄膜置于退火炉中，然后将炉中气压抽至1×10-3Pa，调节退火温度至473K，设置退火时间为1小时，退火结束后炉冷至室温。5.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，步骤2）中，基体旋转的转速为1圈/分钟；所述真空室抽真空至气压为5×10-4Pa，然后真空室内通入Ar气，使气压为3×10-1Pa。6.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，溅射靶材的纯度均大于99.95%。7.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，步骤2）中，所述A号靶选用直流脉冲电源，溅射功率为124W，沉积速率为8-10nm/min。8.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，步骤2）中，所述B号靶选用直流脉冲电源，溅射功率为65W，沉积速率为1-2nm/min。9.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，共沉积时A号靶的直流磁控溅射电压为325V；B号靶的直流磁控溅射电压为350V，负偏压为100V，基体与靶材的距离为8-10cm。10.根据权利要求4所述的采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法，其特征在于，通过调节电流、电压来改变溅射功率控制Ni和W的原子配比，使其达到Ni77W23。2CN103628004A说明书1/4页一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法技术领域[0001]本发明属于合金薄膜技术领域，涉及一种非晶NiW合金薄膜，尤其是一种采用低温退火制备非晶NiW合金薄膜的方法。背景技术[0002]非晶金属材料，又称金属玻璃，其内部结构具有无定型特点，即原子排列不具备长程有序性，内部没有位错、晶界等晶体结构缺陷。故与晶体材料相比，金属玻璃具有许多独特的性能，如:金属玻璃具有与金属多晶材料相当的弹性模量，却拥有比金属多晶材料更高的室温强度，以及接近理论值的压缩强度、良好的弹性性能（弹性极限应变约2%），同时还具有良好的软磁性能、耐腐蚀和耐磨性能等。其研究成果已被广泛应用于微机电系统（MEMS）、纳机电系统（NEMS）器件、信息器件、传感器件等高新领域的研发和设计。[0003]传统的非晶金属材料制备