γ射线辐照制备金属镍薄膜的方法技术

技术编号:1810066 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术制备金属镍薄膜的方法,是把衬底浸在含有一定浓度醋酸镍、异丙醇、醋酸铵和氨水的水溶液中,置于γ射线源中辐照3×10↑[4]-5×10↑[5]Gy,能获得膜厚可控的镜面状金属镍薄膜,该方法可在常温常压下操作,工艺简单易行,无论是导电或不导电的衬底,均可一步完成金属镍薄膜的生长。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属镍薄膜制备方法和γ射线辐照应用技术。现有制备金属镍薄膜的方法一般采用真空蒸发、真空溅射或电镀,但真空蒸发和真空溅射的设备要求较高,可使用的衬底尺寸有限,形状不能复杂;电镀虽然设备简单但要求衬底必须导电。为了用电镀法在绝缘的高聚物或玻璃衬底上生长镍薄膜,必须先采用化学镀方法在相应衬底上镀上一层导电涂层,然后再进行电镀,工艺麻烦,不能一步完成,且镀层质量难以保证。目前尚未见到将γ射线辐照用于金属成膜的报导。本专利技术的目的是,提出一种采用γ射线辐照法、在含镍离子的液相环境中、在导电或不导电的衬底上一步完成生长金属镍薄膜的方法。这种,其特征是在液相环境中用水合电子作还原剂,该方法包括以下步骤(1)配制如下组成的含镍盐水溶液(单位为摩尔/升)醋酸镍0.01-0.10异丙醇1-2醋酸铵0.05-0.10氨水 0.5-1.0(2)把欲生长金属镍薄膜的衬底放入上述含镍水溶液中;(3)将放置有衬底的含镍水溶液置于γ射线源中辐照,控制辐照剂量为3×104--5×105Gy。由于含有镍离子的水溶液在受到γ射线辐照时,产生强还原剂即水合电子,它将镍离子逐级还原成镍原子,在生成金属镍团簇粒子的同时在衬底上沉积形成金属镍薄膜。采用本专利技术,不论衬底导电与否,均可一步生成金属镍薄膜,适用的衬底材料包括玻璃、高聚物、陶瓷、宝石、半导体硅、二氧化硅和金属等。本专利技术方法可在常温常压下操作,工艺简单易行,生成的金属镍薄膜厚度一般可控制在几百至几千埃范围内,根据需要,可通过调节溶液浓度和辐照剂量使膜厚增加,膜层表面光亮呈镜面状。本专利技术可适合于任何衬底形状在其表面成膜,特别是复杂形状的衬底。经X-射线衍射慢扫描测定,镍膜的晶粒度可在20--100nm之间变化。以下给出本专利技术方法的几个实施例实施例1取3.5克醋酸镍、40毫升异丙醇、3.1克醋酸铵和38毫升浓氨水,配制成400毫升含镍水溶液。将尺寸为26mm×76mm×1mm双面洁净的载玻片作为衬底,置于上述含镍水溶液中,放置于7×104居里的60Coγ射线源近中心区(剂量率为70Gy/分)辐照,辐照剂量为7×104Gy。可获得均匀的镜面金属镍薄膜。实施例2取7.0克醋酸镍、40毫升异丙醇、3.1克醋酸铵和38毫升浓氨水,配制成400毫升含镍水溶液。以尺寸为30mm×80mm×0.1mm表面洁净的聚乙烯带作为衬底,浸于上述含镍水溶液中,置于7×104居里的60Coγ射线源近中心区(剂量率为70Gy/分)辐照,辐照剂量为7×104Gy,可获得均匀的镜面金属镍薄膜。实施例3取0.75克醋酸镍、40毫升异丙醇、3.1克醋酸铵和50毫升浓氨水,配制成400毫升含镍水溶液。以26mm×76mm×1mm双面洁净的载玻片作为衬底,放入上述含镍水溶液中,置于7×104居里的60Coγ射线源近中心区(剂量率为70Gy/分)辐照,辐照剂量为3×105Gy,可获得均匀的镜面金属镍薄膜。实施例4取4.4克醋酸镍、40毫升异丙醇、1.9克醋酸铵和40毫升浓氨水配制成500毫升含镍水溶液。分别以直径为15mm经过抛光的白宝石和20mm×30mm×1.5mm的洁净不锈钢作衬底,放入上述含镍水溶液中,置于7×104居里的60Coγ射线源近中心区(剂量率为70Gy/分)辐照,辐照剂量为5×105Gy,可获得均匀的镜面金属镍薄膜。实施例5取8.8克醋酸镍、40毫升异丙醇、3.8克醋酸铵和60毫升浓氨水配制成500毫升含镍水溶液。以直径为40mm的硅片作衬底,放入上述含镍水溶液中,置于7×104居里的60Coγ射线源近中心区(剂量率为70Gy/分)辐照,辐照剂量为5×105Gy,可获得均匀的镜面金属镍薄膜。权利要求1.一种金属镍薄膜的制备方法,其特征在于将衬底置于含有镍离子的水溶液中,以γ射线辐照3×104-5×105Gy,所述含镍离子的水溶液中含有摩尔/升的下列物质醋酸镍 0.01-0.10异丙醇 1-2醋酸铵 0.05-0.10氨水 0.5-1.02.如权利要求1所述金属镍薄膜的制备方法,特征在于所述衬底材料包括玻璃、高聚物、陶瓷、宝石、半导体硅、二氧化硅和金属。全文摘要本专利技术制备金属镍薄膜的方法,是把衬底浸在含有一定浓度醋酸镍、异丙醇、醋酸铵和氨水的水溶液中,置于γ射线源中辐照3×10文档编号C23C18/14GK1156188SQ96101060公开日1997年8月6日 申请日期1996年1月30日 优先权日1996年1月30日专利技术者陈祖耀, 陈旻, 朱玉瑞, 钱逸泰 申请人:中国科学技术大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属镍薄膜的制备方法,其特征在于将衬底置于含有镍离子的水溶液中,以γ射线辐照3×10↑[4]-5×10↑[6]Gy,所述含镍离子的水溶液中含有摩尔/升的下列物质:醋酸镍 0.01-0.10异丙醇 1-2醋酸铵 0.05-0. 10氨水 0.5-1.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈祖耀陈旻朱玉瑞钱逸泰
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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