本發(fā)明涉及半導體材料制造領域，具體涉及一種碳銀碳半導體薄膜材料的制備方法。

背景技術：

碳薄膜同時具有sp2和sp3雜化，這種雜化結構特征導致碳薄膜內部很難形成自由移動的電子或空穴載流子，載流子的輸運更是受到嚴重阻礙。表現(xiàn)出的特征之一是，碳薄膜材料的電阻率非常大。因此，需要進行材料改性，以提高碳薄膜材料中的載流子數(shù)目和載流子遷移率，減小碳薄膜材料的電阻率，從而提高碳薄膜材料的導電性。

為降低碳薄膜材料的電阻率、提高其導電性能，以滿足碳薄膜材料在半導體器件領域的使用?，F(xiàn)有技術中，相對比較成功的做法是，使用金屬元素對碳進行摻雜，以進行碳材料改性。

但是，這種使用金屬元素對碳進行摻雜，以進行碳材料改性的方法，其原理均是，使金屬元素進入碳晶格中，以取代碳元素。由于原子半徑、得失電子能力等方面的差異，這種摻雜技術必然在碳薄膜中形成大量缺陷，從而導致產品的材料結構和性能的不穩(wěn)定性。

總之，采用摻雜的技術手段，以進行碳薄膜材料的改性，其產品性能的一致性、穩(wěn)定性相對較差，產品質量的控制難度大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種碳銀碳半導體薄膜材料的制備方法，該制備方法采用在上下兩層碳膜層之間插入一層銀金屬層，利用所插入的銀金屬薄層中的自由電子對對上下兩層碳膜層的電子注入效應，提高薄膜材料中的電子載流子濃度和電子遷移率，達到顯著降低碳薄膜材料的電阻率值，顯著提高了碳薄膜材料的導電性能，并且所形成的碳/銀/碳薄膜的結構穩(wěn)定，性能可重復性強。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碳銀碳半導體薄膜材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）基片處理

將絕緣基片切削研磨后，依次在酒精、丙酮和去離子水中超聲清洗100-150s；然后，取出、用干燥氮氣吹干；

（2）將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環(huán)境下，將絕緣基片的溫度調至150-200℃，氮氣氣壓調至5-10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35-45W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊碳靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層碳膜層；

（3）將沉積有第一層碳膜層的絕緣基片的溫度調至50-65℃，氮氣氣壓調至1-5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40-45W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊Ag金屬靶材，在上述第一層碳膜層的表面上，再沉積一層Ag金屬層；

（4）將沉積有Ag金屬層的絕緣基片的溫度調至200-250℃，氮氣氣壓調至5-10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35-40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊碳靶材，在上述Ag膜層的表面上，再第二層碳膜層，得到碳銀碳半導體薄膜材料。

優(yōu)選的，在所述步驟（1）中，所述切削需利用切削液進行，該切削液采用如下工藝制得：

向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇15-25%，羥乙基乙二胺20-25%，三乙醇胺5-10%，F(xiàn)A/QB螯合劑10-15%，余量為水。

具體實施方式

實施例一

將絕緣基片切削研磨后，依次在酒精、丙酮和去離子水中超聲清洗100-150s；然后，取出、用干燥氮氣吹干。所述切削需利用切削液進行，該切削液采用如下工藝制得：

向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇15%，羥乙基乙二胺20%，三乙醇胺5%，F(xiàn)A/QB螯合劑10%，余量為水。

將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環(huán)境下，將絕緣基片的溫度調至150℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊碳靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層碳膜層。

將沉積有第一層碳膜層的絕緣基片的溫度調至50℃，氮氣氣壓調至1Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊Ag金屬靶材，在上述第一層碳膜層的表面上，再沉積一層Ag金屬層。

將沉積有Ag金屬層的絕緣基片的溫度調至200℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的35W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊碳靶材，在上述Ag膜層的表面上，再第二層碳膜層，得到碳銀碳半導體薄膜材料。

實施例二

將絕緣基片切削研磨后，依次在酒精、丙酮和去離子水中超聲清洗150s；然后，取出、用干燥氮氣吹干。所述切削需利用切削液進行，該切削液采用如下工藝制得：

向水中依次加入聚乙二醇、羥乙基乙二胺、三乙醇胺，混合均勻，靜置20min，再加入FA/QB螯合劑，混合攪拌均勻，靜置30min，得到切削液，其中切削液的各組分的重量百分比為：聚乙二醇25%，羥乙基乙二胺25%，三乙醇胺10%，F(xiàn)A/QB螯合劑15%，余量為水。

將處理后的絕緣基片裝入托盤、放入真空腔，并將真空腔抽為高真空，在氮氣環(huán)境下，將絕緣基片的溫度調至200℃，氮氣氣壓調至10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的45W濺射功率條件下，利用電離出的氮離子轟擊碳靶材，在所述絕緣基片的上表面上，沉積第一層碳膜層。

將沉積有第一層碳膜層的絕緣基片的溫度調至65℃，氮氣氣壓調至5Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的45W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊Ag金屬靶材，在上述第一層碳膜層的表面上，再沉積一層Ag金屬層。

將沉積有Ag金屬層的絕緣基片的溫度調至250℃，氮氣氣壓調至10Pa，采用直流磁控濺射技術，在恒定的40W濺射功率條件下，利用電離出的離子轟擊碳靶材，在上述Ag膜層的表面上，再第二層碳膜層，得到碳銀碳半導體薄膜材料。