本技术：
属于光电材料技术领域，特别是涉及一种含氢非晶碳薄膜及其制备方法。
背景技术：
非晶硅碳合金由于其优异的性能在发光二极管(led)、太阳能电池、传感器以及平面全色显示等方面应用极为广泛。这种材料的优越之处就在于其禁带宽度能随着薄膜中碳和氢的含量的变化而发生改变。
有关非晶硅碳合金薄膜的制备方法很多，有溅射法(sputtering)、激光脉冲沉积法(pld)、分子束外延法(mbe)、金属有机物化学气相沉积(mocvd)、热丝化学气相沉积(hfcvd)以及等离子增强化学气相沉积(pecvd)等等。常用的高真空制备方法例如mbe及pld通常都可以制备出高质量的薄膜，但相对来说薄膜生长速率较低。而利用mocvd和pecvd方法，虽薄膜生长速率较快，但大面积沉积薄膜的时候膜不够均匀，会出现鱼鳞状的彩色条纹。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种含氢非晶碳薄膜及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种含氢非晶碳薄膜，该含氢非晶碳薄膜中掺杂铁，铁和碳的含量在6.2～23.5％。
相应的，本申请还公开了一种含氢非晶碳薄膜的制备方法，包括步骤：
s1、衬底经丙酮和无水乙醇超声清洗；
s2、将衬底加热至150～200℃；
s3、以氢气作为载气，以二茂铁粉作为碳源和铁源前驱体，采用射频电感耦合等离子体增强方法在衬底表面沉积掺杂铁的含氢非晶碳薄膜；
s4、沉积的膜通过h+原位处理2～3小时；
s5、在氮气氛围保护下退火。
优选的，在上述的含氢非晶碳薄膜的制备方法中，所述步骤s1中，衬底为硅片或石英片。
优选的，在上述的含氢非晶碳薄膜的制备方法中，所述步骤s3中，射频电感耦合等离子体增强方法的条件满足：
氢气流量：1.5～3sccm；
射频功率：20～30w；
工作气压：8～10pa；
沉积时间：3～5小时；
等离子体的电子密度：0.41×1010～0.48×1010cm-3；
等离子体的电子能量：5～10ev；
反应室真空度抽至6×10-2～8×10-2pa。
优选的，在上述的含氢非晶碳薄膜的制备方法中，所述步骤s5中，退火温度400～600℃，退火时间10～30分钟。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明制备方法简单，沉积获得的膜厚度在2微米左右，膜比较致密。可以应用于光存储、磁光存储等技术领域。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
本实施例中，掺杂铁的含氢非晶碳薄膜中，铁和碳的含量在7.5％。含氢非晶碳薄膜的制备方法，包括：
s1、衬底经丙酮和无水乙醇超声清洗；衬底为硅片。
s2、将衬底加热至200℃；
s3、以氢气作为载气，以二茂铁粉作为碳源和铁源前驱体，采用射频电感耦合等离子体增强方法在衬底表面沉积掺杂铁的含氢非晶碳薄膜。
氢气流量1.5sccm；
射频功率：25w；
工作气压：8pa；
沉积时间：4小时；
等离子体的电子密度：0.41×1010cm-3；
等离子体的电子能量：10ev；
反应室真空度抽至8×10-2pa。
s4、沉积的膜通过h+原位处理3小时；
s5、在氮气氛围保护下，于450℃退火20分钟。
本实施例制备方法简单，沉积获得的膜厚度在2微米左右，膜比较致密。可以应用于光存储、磁光存储等技术领域。
实施例2
本实施例中，掺杂铁的含氢非晶碳薄膜中，铁和碳的含量在22％。含氢非晶碳薄膜的制备方法，包括：
s1、衬底经丙酮和无水乙醇超声清洗；衬底为硅片。
s2、将衬底加热至200℃；
s3、以氢气作为载气，以二茂铁粉作为碳源和铁源前驱体，采用射频电感耦合等离子体增强方法在衬底表面沉积掺杂铁的含氢非晶碳薄膜。
氢气流量3sccm；
射频功率：30w；
工作气压：10pa；
沉积时间：4小时；
等离子体的电子密度：0.46×1010cm-3；
等离子体的电子能量：8ev；
反应室真空度抽至7×10-2pa。
s4、沉积的膜通过h+原位处理3小时；
s5、在氮气氛围保护下，于600℃退火10分钟。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。