摘要 申請?zhí)枺?01610156608.2申請人:大連理工大學發(fā)明人:黃昊王蕾吳愛民張貴鋒摘要:本發(fā)明涉及先進材料的制備領域,提供了一種石墨襯底上直接沉積金剛石薄膜的方法。本發(fā)明提供一種...
申請?zhí)枺?01610156608.2
申請人:大連理工大學
發(fā)明人:黃昊 王蕾 吳愛民 張貴鋒
摘要:本發(fā)明涉及先進材料的制備領域,提供了一種
石墨襯底上直接沉積
金剛石薄膜的方法。本發(fā)明提供一種CVD法直接在石墨襯底上沉積高質量
金剛石薄膜的方法。以防止石墨蒸發(fā)和石墨電極在電化學上的應用,提高石墨的機械性質。本發(fā)明中,無需對石墨襯底進行復雜的預處理,也無需沉積其他元素過渡層。只需在實驗中改變實驗參數(shù),從利于石墨沉積的實驗參數(shù),過渡到利于金剛石沉積的參數(shù),使金剛石薄膜與襯底結合良好,沉積質量高。
主權利要求:1.一種石墨襯底上直接沉積金剛石薄膜的方法,其特征在于,步驟如下:第一步,對石墨襯底進行機械打磨,然后將其先后放入丙酮、酒精和去離子水中超聲震蕩清洗,烘干;所述的石墨襯底體積為0.001cm3-10000cm3;第二步,在真空條件下,通入氫氣,使反應體系為100%氫氣氣氛,氫氣流量為50-300sccm,保持反應腔室內的氣壓為20Pa-40000Pa;然后加熱燈絲至1200℃-2500℃,保持該溫度不少于5s,使得石墨襯底表面被氫氣刻蝕,反應過程保持反應體系外的溫度10-100℃;第三步,向上述反應體系中再通入含碳氣體或含碳氫氧有機液體,含碳氣體或含碳氫氧有機液體流量百分比為0.5-10%,保持燈絲溫度為1200℃-2500℃,沉積不少于10min;之后逐漸將含碳氣體或含碳氫氧有機液體流量百分比減少至0.2-8%,燈絲溫度提高至1300℃-2600℃,沉積不少于20min;最后停止加熱燈絲、氫氣和含碳氣體或含碳氫氧有機液體的通入,緩慢冷卻至室溫,取出樣品。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述的含碳氣體或含碳氫氧有機液體為烷烴、醇類、丙酮、三甲胺或乙炔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的燈絲的材質為鎢、錸、鉭或鉬。
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