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专利号: 2022102712166
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低压下将纳米金刚石薄膜中石墨相转变为金刚石相的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)对单晶硅衬底进行种晶预处理

将金刚石微粉的丙三醇悬浊液滴加于抛光绒布表面,然后用抛光绒布打磨单晶硅衬底,再将打磨后的单晶硅衬底置于金刚石微粉的蒸馏水悬浊液中超声振荡,之后取出完成种晶预处理;

金刚石微粉的丙三醇悬浊液的浓度为0.01 0.05 g/ml;

~

(2)在化学气相沉积设备中对钽丝进行碳化处理将钽丝安装于化学气相沉积设备中进行碳化处理,碳化处理的条件为:碳化腔体气压

1.6 6 kPa,碳源为冰水浴的丙酮,鼓泡气体为氢气,鼓泡流量和直通氢气流量比60 90:100 ~ ~sccm,碳化电压7 V,保持时间5 10 min,将碳化电压提高至12 V,保持时间5 10 min,将碳~ ~化电压提高至15 V,保持时间2 5 min;

~

所述钽丝为直径0.5 0.7 mm,纯度99.99%的退火态钽丝;

~

(3)在单晶硅衬底上生长纳米金刚石薄膜将经过步骤(1)预处理的单晶硅衬底置于化学气相沉积设备的沉积腔体内,腔体气压1

2 kPa,鼓泡氢气流量与直通氢气流量比为70 100:200 sccm,热丝功率4000 4500 W,沉积~ ~ ~时间40 60 min,在单晶硅衬底上制备得到晶界带有石墨相或非晶碳的纳米金刚石薄膜;

~

(4)对纳米金刚石薄膜进行高温退火将步骤(3)获得的生长有纳米金刚石薄膜的单晶硅衬底封于真空石英管中,将石英管置于900 1000 ℃的马弗炉中退火30 min,之后取出,在单晶硅衬底上得到金刚石。

~

2.如权利要求1所述的低压下将纳米金刚石薄膜中石墨相转变为金刚石相的方法,其特征在于,步骤(1)中,金刚石微粉的蒸馏水悬浊液的浓度为0.01 g/ml。