单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法

摘要

本发明涉及单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法，属于有序纳米金刚石复合结构表面材料工程领域。本发明薄膜是由晶粒相和界面相构成，界面相将晶粒相分隔为纳米尺度晶粒，晶粒之间形成规则的界面相。此纳米金刚石复合结构属于单晶式多晶体复合结构。通过改变界面相的分布，改善复合薄膜的力学性能、电学性能、光学性能、磁学性能和热学性能。此单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜的制备包括在基底表面植入有序分布的晶种，利用微波等离子气相沉积形成金刚石晶核，共同沉积晶粒相和界面相粒子和生长纳米金刚石复合薄膜，以及进行热处理消除薄膜应力和均化晶粒尺寸。

主权项

单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜，其特征在于它是由金刚石晶粒相和非碳元素的界面相构成，界面相将晶粒相分隔为纳米尺度为1‑100nm的金刚石晶粒，并且，被界面相分隔的各个晶粒是几何形状上相互协调、规则镶嵌在一起，形成单晶式多晶体的结构；单晶式多晶体的结构是指薄膜中被界面相所分隔的所有晶粒的尺寸大小、形状和取向完全一致，从而薄膜中全部原子像在单晶体中一样规则的、周期性排列，界面相原子有序地分布在其中，把薄膜中碳原子群体分隔成许多规则有序的金刚石晶粒；单晶式多晶体的结构是高度有序的复合多晶体结构。