一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，包括以下步骤：步骤一、混合气体被激发电离产生常压冷等离子体，常压冷等离子体在喷嘴的腔体中形成等离子体光焰；步骤二、金属化合物溶液雾化后进入喷嘴的腔体中；步骤三、在保护气体的环绕保护下，等离子体光焰与雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上沉积形成连续的金属单质薄膜。本发明可在常压下沉积金属单质薄膜，反应温度低，适合于热敏性基体，并且无需真空或封闭的沉积室，从而使基体尺寸不受空间的限制，扩大了方法的应用范围；本发明制备的金属单质薄膜性质稳定，无需进行后处理，从而缩短了工艺流程，提高了生产效率。

权利要求

1.一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将混合气体输入等离子体喷枪(10)中，混合气体在电极(9)的放电激发下电离，产生常压冷等离子体，所述常压冷等离子体在喷嘴(11)的腔体(12)中形成等离子体光焰；

步骤二、将金属化合物溶于溶剂配制成金属化合物溶液，然后将金属化合物溶液雾化成雾滴，并使雾滴进入步骤一中所述喷嘴(11)的腔体(12)中；

步骤三、在保护气体的环绕保护下，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上，移动等离子体喷枪(10)并带动喷嘴(11)的喷射口(13)相对基体水平移动，金属粒子沉积在基体上形成连续的金属单质薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述喷嘴(11)的侧壁上开设有与腔体(12)连通的雾滴通道(14)和与喷射口(13)连通的保护气体通道(19)，所述雾滴通道(14)通入被雾化形成的雾滴，所述保护气体通道(19)通入环绕保护等离子体光焰的保护气体。

3.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述混合气体由氨气与氮气等压混合而成或者由氨气与氩气等压混合而成；所述混合气体的压力为0.25MPa～0.80MPa。

4.根据权利要求3所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，所述混合气体中氨气的体积含量为1％～30％。

5.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述常压冷等离子体为常压射流冷等离子体或常压射频冷等离子体。

6.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤二中所述金属化合物为金属盐。

7.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤二中所述雾化的方式为气动雾化或超声波雾化；所述气动雾化时以惰性气体或氮气作为动力气体，所述动力气体的流量为2L/min～10L/min；所述超声波雾化的频率为1.2MHz～

2.5MHz。

8.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述保护气体为氩气或氮气，所述保护气体的流量为8L/min～30L/min。

9.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述基体为不锈钢带、银带、铜条、铝条、陶瓷、玻璃、塑料、镍带或硅片。

10.根据权利要求1所述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述喷嘴(11)的喷射口(13)与基体之间的距离为2mm～18mm，相对水平移动的速度为5m/min～20m/min。

说明书

一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法

技术领域

[0001] 本发明属于薄膜沉积技术领域，具体涉及一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法。

背景技术

[0002] 金属薄膜材料的尺寸减小到接近量子化运动的微观尺度时，会显示出许多全新的物理现象，有助于微电子器件和系统进一步微型化，并且不同的金属材料复合在一起能构成具有优异特性的复杂材料体系，在材料科学、电磁学以及生命科学等领域具有广泛的应用前景。目前，金属薄膜制备的主要方法有物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、电沉积法和化学沉积法。电沉积法和化学沉积法的制备过程中会产生大量化学废液，对环境有害。而传统的PVD和CVD的前驱体反应物多为固体或气体，选择种类较少；使用的还原气体多为氢气，易燃易爆；制备金属薄膜时反应温度高，易损坏基体并导致薄膜氧化，所以常常需要在真空环境下或是封闭的沉积室内进行，这样大大限制了沉积的基体尺寸。另外，过高的反应温度制备出的金属薄膜性质不够稳定，还需要进行退火处理，从而增加了后处理工艺，降低了制备效率。

[0003] 等离子体气相沉积法是利用等离子体作为能量源，使反应物通过化学反应生成固相粒子沉积在基体上从而得到固态膜的方法。等离子体的整个体系按系统温度可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体中粒子的能量一般为几个至十几个电子伏特，整体温度低，只涉及材料表面，不影响基体性能。等离子体根据反应气压的不同，可分为低气压和常压等离子体。常压冷等离子体由于不需要真空，操作方便并且沉积速度快等优点，成为制备薄膜的研究热点。目前，常压冷等离子体技术已应用于制备氧化膜上，但在制备金属单质薄膜方面的研究尚未见报道。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法。该方法采用保护气体环绕保护等离子体光焰，使金属化合物在与空气隔绝的状态下还原为金属粒子喷射到基体上，然后移动等离子体喷枪带动喷嘴的喷射口相对基体快速水平移动来沉积形成连续的金属单质薄膜；该方法可在常压下沉积金属单质薄膜，反应温度低，适合于热敏性基体，且无需真空或封闭的沉积室，从而使沉积的基体尺寸不受空间的限制，扩大了方法的应用范围，并且该方法制备的金属单质薄膜性质稳定，无需进行后处理。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0006] 步骤一、将混合气体输入等离子体喷枪中，混合气体在电极的放电激发下电离，产生常压冷等离子体，所述常压冷等离子体在喷嘴的腔体中形成等离子体光焰；

[0007] 步骤二、将金属化合物溶于溶剂配制成金属化合物溶液，然后将金属化合物溶液雾化成雾滴，并使雾滴进入步骤一中所述喷嘴的腔体中；

[0008] 步骤三、在保护气体的环绕保护下，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的金属化合物被还原成金属粒子喷射到基体上，移动等离子体喷枪并带动喷嘴的喷射口相对基体水平移动，金属粒子沉积在基体上形成连续的金属单质薄膜。

[0009] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述喷嘴的侧壁上开设有与腔体连通的雾滴通道和与喷射口连通的保护气体通道，所述雾滴通道通入被雾化形成的雾滴，所述保护气体通道通入环绕保护等离子体光焰的保护气体。

[0010] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述混合气体由氨气与氮气等压混合而成或者由氨气与氩气等压混合而成；所述混合气体的压力为0.25MPa～0.80MPa。

[0011] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，所述混合气体中氨气的体积含量为1％～30％。

[0012] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤一中所述常压冷等离子体为常压射流冷等离子体或常压射频冷等离子体。

[0013] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤二中所述金属化合物为金属盐。

[0014] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤二中所述雾化的方式为气动雾化或超声波雾化；所述气动雾化时以惰性气体或氮气作为动力气体，所述动力气体的流量为2L/min～10L/min；所述超声波雾化的频率为1.2MHz～2.5MHz。

[0015] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述保护气体为氩气或氮气，所述保护气体的流量为8L/min～30L/min。

[0016] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述基体为不锈钢带、银带、铜条、铝条、陶瓷、玻璃、塑料、镍带或硅片。

[0017] 上述的一种常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的方法，其特征在于，步骤三中所述喷嘴的喷射口与基体之间的距离为2mm～18mm，相对水平移动的速度为5m/min～20m/min。

[0018] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0019] 1、本发明在常压冷等离子体作用下，将金属化合物还原为金属粒子，首先采用保护气体环绕保护等离子体光焰，使金属化合物在与空气隔绝的状态下还原为金属粒子喷射到基体上，避免空气中的氧对金属粒子的氧化作用；然后移动等离子体喷枪带动喷嘴的喷射口相对基体快速水平移动，降低沉积点的温升，避免沉积的薄膜与空气中的氧气接触时发生氧化反应，因此本发明可以直接在常压下沉积金属单质薄膜，且无需真空或封闭的沉积室，从而使沉积的基体尺寸不受空间的限制，扩大了方法的应用范围。

[0020] 2、本发明中的反应温度较低，适合于热敏性基体表面的金属单质薄膜沉积，扩大了基体材料的选择范围；并且制备的金属单质薄膜性质稳定，无需退火处理，缩短了工艺流程，提高了生产效率。

[0021] 3、本发明采用雾化技术将金属化合物溶液雾化后再反应，所选择的金属化合物并非一定具有较好的挥发性，只要能够溶解在容易雾化的溶剂中即可，从而降低了对反应物挥发性和稳定性的要求，扩大了反应物的选择范围。

[0022] 4、本发明的常压冷等离子体所用的混合气体中用氨气代替氢气，氨气受热易分解产生氮气与氢气，参与金属化合物转化成金属粒子的还原反应，并可获得同样的作用效果；同时氨气具有特殊刺激性气味，若发生泄漏能够及时发现，在实际生产中具有更高的安全系数，而氨气的制备比氢气容易，成本相对于氢气更低，可在安全生产的同时降低生产成本。

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

[0024] 图1是本发明的常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的装置示意图。

[0025] 图2是本发明实施例1沉积的铜薄膜的XPS全谱扫描图。

[0026] 图3是本发明实施例1沉积的铜薄膜的Cu2p谱图。

[0027] 图4是本发明实施例1沉积的铜薄膜的CuLMM俄歇谱图。

[0028] 附图标记说明：

[0029] 1—第一进气管道；      2—第二进气管道；      3—第一阀门；

[0030] 4—第二阀门；          5—气体混合配比器；    6—气体运输管道；

[0031] 7—等离子体电源；      8—电线；              9—电极；

[0032] 10—等离子体喷枪；     11—喷嘴；             12—腔体；

[0033] 13—喷射口；           14—雾滴通道；         15—雾滴运输管道；

[0034] 16—雾化室；           17—第三阀门；         18—第三进气管道[0035] 19—保护气体通道；     20—第四阀门；         21—第四进气管道；

[0036] 22—基座。

具体实施方式

[0037] 如图1所示，本发明实施例1～实施例9中所用的常压冷等离子体沉积金属单质薄膜的装置包括气体混合配比器5、等离子体喷枪10和雾化室16，所述气体混合配比器5具有两个进气口和一个出气口，其中一个进气口与第一进气管道1连接，第一进气管道1上设置有第一阀门3，另外一个进气口与第二进气管道2连接，第二进气管道2上设置有第二阀门4，气体混合配比器5的出气口通过气体运输管道6与等离子体喷枪10连接，所述等离子体喷枪10中设置有电极9，所述电极9通过电线8与等离子体电源7连接，所述等离子体喷枪10的端口设置有喷嘴11，所述喷嘴11包括腔体12和喷射口13，所述喷射口13的正下方设置有用于固定基体的基座22，所述腔体12的侧壁上开设有与腔体12连通的雾滴通道14和与喷射口13连通的保护气体通道19，所述雾滴通道14通过雾滴运输管道15与雾化室16的雾滴出口连接，所述雾化室16的进气口与第三进气管道18连接，所述第三进气管道18上设置有第三阀门17，所述保护气体通道19与第四进气管道21连接，所述第四进气管道21上设置有第四阀门20。

[0038] 实施例1

[0039] 本实施例包括以下步骤：

[0040] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气和氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照8:92的体积比进行等压混合，形成压力为0.25MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0041] 步骤二、将硝酸铜配制成浓度为150g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氮气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸铜溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氮气的流量为3L/min；

[0042] 步骤三、打开第四阀门20，氮气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸铜被还原成铜金属粒子喷射到不锈钢带上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对不锈钢带水平移动，铜金属粒子沉积在不锈钢带上形成连续的铜薄膜；所述氮气的流量为10L/min；所述喷嘴11的喷射口13与不锈钢带之间的距离为3mm，相对水平移动速度为6m/min。

[0043] 以本实施例沉积的铜薄膜为样品，利用X射线光电子能谱法(XPS)对样品进行检测(激发源为Al)，结果如图2、图3和图4所示。

[0044] 图2是本实施例沉积的铜薄膜的全谱扫描图，由图2可以看出，全谱扫描图中出现C1s、O1s、CuLMM和Cu2p的谱峰，可以确定样品中含有碳、氧和铜三种元素；由于谱峰的强度与其对应元素的含量成正比，可以推测样品中铜元素的含量最多，氧元素和碳元素的含量较少。样品在沉积形成后和检测过程中均暴露于空气中，会受到污染，样品的表面往往吸附有少量的碳和氧，因此图2中会出现碳和氧较弱的谱峰。

[0045] 图3是本实施例沉积的铜薄膜的Cu2p谱图，由图3可以看出，Cu2p谱图中出现Cu2p1/2和Cu2p3/2的谱峰，但是没有出现震激峰，可以确定样品中不含二价铜。

[0046] 图4是本实施例沉积的铜薄膜的CuLMM俄歇谱图，由图4可以看出，结合能在568.1eV处出现谱峰，对照结合能手册可以确定样品中铜元素的化学状态是零价铜，即样品铜薄膜为铜单质薄膜。

[0047] 实施例2

[0048] 本实施例包括以下步骤：

[0049] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氩气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照8:92的体积比进行等压混合，形成压力为0.35MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射频冷等离子体，所述常压射频冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0050] 步骤二、将双(六氟乙酰丙酮)合铜溶解在乙酸乙酯中配制成浓度为1.4mol/L的溶液，置于雾化室16中，关闭第三阀门17，然后通过频率为1.2MHz的超声波将双(六氟乙酰丙酮)合铜溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；

[0051] 步骤三、打开第四阀门20，氮气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的双(六氟乙酰丙酮)合铜被还原成铜金属粒子喷射到玻璃上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对玻璃水平移动，铜金属粒子沉积在玻璃上形成连续的铜薄膜；所述氮气的流量为30L/min；所述喷嘴11的喷射口13与玻璃之间的距离为2mm，相对水平移动速度为9m/min。

[0052] 实施例3

[0053] 本实施例包括以下步骤：

[0054] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氩气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照3:7的体积比进行等压混合，形成压力为0.80MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0055] 步骤二、将硝酸锌配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氮气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸锌溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氮气的流量为10L/min；

[0056] 步骤三、打开第四阀门20，氩气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸锌被还原成锌金属粒子喷射到陶瓷上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对陶瓷水平移动，锌金属粒子沉积在陶瓷上形成连续的锌薄膜；所述氩气的流量为15L/min；所述喷嘴11的喷射口13与陶瓷之间的距离为18mm，相对水平移动速度为5m/min。

[0057] 实施例4

[0058] 本实施例包括以下步骤：

[0059] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照3:7的体积比进行等压混合，形成压力为0.80MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射频冷等离子体，所述常压射频冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0060] 步骤二、将硝酸锌配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氮气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸锌溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氮气的流量为2L/min；

[0061] 步骤三、打开第四阀门20，氮气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸锌被还原成锌金属粒子喷射到铜条上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对铜条水平移动，锌金属粒子沉积在铜条上形成连续的锌薄膜；所述氮气的流量为20L/min；所述喷嘴11的喷射口13与铜条之间的距离为10mm，相对水平移动速度为6m/min。

[0062] 实施例5

[0063] 本实施例包括以下步骤：

[0064] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照1:99的体积比进行等压混合，形成压力为0.35MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0065] 步骤二、将硝酸铁配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，关闭第三阀门17，然后通过频率为2.5MHz的超声波将硝酸铁溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；

[0066] 步骤三、打开第四阀门20，氮气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸铁被还原成铁金属粒子喷射到铝条上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对铝条水平移动，铁金属粒子在铝条上沉积形成连续的铁薄膜；所述氮气的流量为8L/min；所述喷嘴11的喷射口13与铝条之间的距离为6mm，相对水平移动速度为20m/min。

[0067] 实施例6

[0068] 本实施例包括以下步骤：

[0069] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氩气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照1:99的体积比进行等压混合，形成压力为0.50MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射频冷等离子体，所述常压射频冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0070] 步骤二、将双(六氟乙酰丙酮)合铜溶于乙酸乙酯配制成浓度为1.4mol/L的溶液，置于雾化室16中，关闭第三阀门17，然后通过频率为1.7MHz的超声波将双(六氟乙酰丙酮)合铜溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；

[0071] 步骤三、打开第四阀门20，氩气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的双(六氟乙酰丙酮)合铜被还原成铜金属粒子喷射到银带上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对银带水平移动，铜金属粒子沉积在银带上形成连续的铜薄膜；所述氩气的流量为20L/min；所述喷嘴11的喷射口13与银带之间的距离为4mm，相对水平移动速度为12m/min。

[0072] 实施例7

[0073] 本实施例包括以下步骤：

[0074] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照1:9的体积比进行等压混合，形成压力为0.50MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0075] 步骤二、将硝酸铁配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氩气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸铁溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氩气的流量为3L/min；

[0076] 步骤三、打开第四阀门20，氮气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸铁被还原成铁金属粒子喷射到塑料上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对塑料水平移动，铁金属粒子沉积在塑料上形成连续的铁薄膜；所述氮气的流量为15L/min；所述喷嘴11的喷射口13与塑料之间的距离为10mm，相对水平移动速度为16m/min。

[0077] 实施例8

[0078] 本实施例包括以下步骤：

[0079] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照2:8的体积比进行等压混合，形成压力为0.50MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0080] 步骤二、将硝酸锌配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氩气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸锌溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氩气的流量为10L/min；

[0081] 步骤三、打开第四阀门20，氩气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸锌被还原成锌金属粒子喷射到镍带上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对镍带水平移动，锌金属粒子沉积在镍带上形成连续的锌薄膜；所述氩气的流量为30L/min；所述喷嘴11的喷射口13与镍带之间的距离为5mm，相对水平移动速度为10m/min。

[0082] 实施例9

[0083] 本实施例包括以下步骤：

[0084] 步骤一、打开第一阀门3和第二阀门4，使氨气与氮气分别经由第一进气管道1和第二进气管道2进入气体混合配比器5中，并按照6:94的体积比进行等压混合，形成压力为0.35MPa的混合气体，然后将混合气体通过气体运输管道6输送至等离子体喷枪10中，调节等离子体电源7的输出功率为400W，混合气体在电极9的放电激发下电离，产生常压射流冷等离子体，所述常压射流冷等离子体在喷嘴11的腔体12中形成等离子体光焰；

[0085] 步骤二、将硝酸铜配制成浓度为100g/L的溶液，置于雾化室16中，打开第三阀门17，氩气通过第三进气管道18进入雾化室16中，并作为动力气体将硝酸铜溶液雾化成雾滴，雾滴通过雾滴运输管道15运送至雾滴通道14然后进入腔体12中；所述氩气的流量为2L/min；

[0086] 步骤三、打开第四阀门20，氩气通过第四进气管道21进入保护气体通道19并在喷射口13处环绕保护等离子体光焰，步骤一中所述等离子体光焰与步骤二中所述雾滴发生作用，雾滴中的溶剂蒸发，雾滴中的硝酸铜被还原成铜金属粒子喷射到硅片上，移动等离子体喷枪10并带动喷嘴11的喷射口13相对硅片水平移动，铜金属粒子沉积在硅片上形成连续的铜薄膜；所述氩气的流量为8L/min；所述喷嘴11的喷射口13与硅片之间的距离为3mm，相对水平移动速度为10m/min。

[0087] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。