专利汇可以提供一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,该方法步骤为:(1)将单面 抛光 的P型 硅 片 进行表面 缺陷 化预处理;(2)将硅基片放入 微波 等离子体 化学气相沉积 设备的反应腔体,并调节腔体压强;(3)通入高纯氢气并激发等离子体加热 硅片 ,去除表面有机物及杂质后缓慢降低氢气流量直至关闭;(4)氩气流经甲醇溶液扩散源后形成甲醇-氩气混合气体进入反应腔体;(5)调节反应工艺参数形成等离子体,开始在硅片上沉积纳米金刚石膜。采用 微波等离子 化学气相沉积法制备 纳米级 金刚石膜,完全避免了易燃易爆气体的使用,在无氢气直接参与的条件下成功制备出纳米级金刚石膜,降低了纳米金刚石膜的制备成本,极大保证了制备过程中的实验安全。,下面是一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)将单面抛光的P型硅片进行表面缺陷化预处理;
(2)将硅基片放入微波等离子体化学气相沉积设备的反应腔体,将腔体压强调至0.1-
10Pa;
(3)通入高纯氢气并激发等离子体处理硅片,去除表面有机物及杂质;
(4)缓慢调低氢气流量直至关闭,同时将氩气流经甲醇溶液扩散源后形成的甲醇-氩气混合气体充入反应腔体;
(5)调节反应工艺参数维持形成稳定的等离子体球,开始在硅片上沉积纳米金刚石膜。
2.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
所述步骤(1)中的预处理方法为:将金刚石微粉分散在乙醇中形成悬浮液,放入硅基片后超声处理20-30min,然后依次在丙酮、乙醇和蒸馏水中超声清洗10-15min,最后在氮气环境中干燥。
3.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(3)中通入高纯氢气并激发等离子体处理硅片的时间为10-30min。;
4.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(4)中为了维持等离子体球形状及保持其他参数的稳定,需同时进行调低氢气流量和调高氩气流量的操作。
5.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(4)中甲醇气体采用液态源扩散方式产生。
6.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(4)中氩气分两路进入腔体,第一路氩气用于甲醇鼓泡产生甲醇气体,其流量为2~
7sccm;第二路高纯氩气直接通入反应腔体,其流量为100~300sccm。
7.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(4)沉积过程中腔体压强10~20kPa,沉积温度450~650℃,微波功率为1000~1800W,沉积时间为6~12小时。
8.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
所用的氢气和氩气纯度均在99.99%以上,甲醇为分析纯。
9.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
使用的高纯氩气可用氮气、氦气等惰性气体替代。
10.根据权利要求1所述的一种利用甲醇-氩气制备纳米金刚石膜的方法,其特征在于:
步骤(5)所述纳米金刚石膜中的金刚石相含量约为70-80%。
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