一种金刚石的制备方法

摘要

本发明涉及金刚石制备技术领域，具体涉及一种用原子层沉积设备制备金刚石的方法。所述制备方法，具体包括如下步骤：将硅衬底放置于原子层沉积设备反应腔中；通过载气运输方式将含碳前驱体输送至所述原子层沉积设备反应腔中；通过等离子体放电，使得含碳前驱体中的碳原子在硅衬底上积累，自发形成金刚石结构。本发明利用原子层沉积设备和常见的碳源就可以在低温低压下制备出金刚石，并且可以控制金刚石的杂质含量和结构的完整性。

主权项

一种金刚石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）通过标准液和氢氟酸处理硅衬底的表面，在所述硅衬底表面形成硅氢键；其中，标准液是指：1号液，浓硫酸:双氧水=4:1；2号液，氨水:纯净水:双氧水=1:5:1；3号液，盐酸:双氧水:纯净水=1:1:6；（2）在硅衬底表面蒸镀或溅射一层金属钠；（3）将硅衬底放置于原子层沉积设备反应腔中；（4）以氢气为载气将二氯甲烷输送至所述原子层沉积设备反应腔中；氢气的流量为20sccm‑100sccm，二氯甲烷的流量为1sccm‑10sccm，氢气与二氯甲烷的体积比为40:1‑20:1；二氯甲烷与硅衬底表面发生反应，反应式为：CH2Cl2+Na→CH2Cl‑CH2Cl+NaCl；（5）在原子层沉积设备反应腔中对氢气进行等离子体放电，放电功率为50W；氢气电离后的氢原子取代硅衬底表面的氯原子，使得二氯甲烷中的碳原子在硅衬底上积累，自发形成金刚石结构。