金刚石薄膜表面金属图形化的制备方法

摘要

本发明属于金刚石加工领域，特别涉及金刚石薄膜表面金属图形化的制备方法。通过金纳米粒子在金刚石薄膜片表面的自组装，使金的纳米粒子修饰到制备有光刻胶图案的金刚石薄膜片表面，由此方法在金刚石薄膜表面得到金纳米粒子组装图案。然后将制备有该图案的金刚石薄膜片实施金、银、铜、镍、钴、铬等金属的化学镀或者电镀(电镀法要求必须使用硼(或者其它元素)掺杂的导电的金刚石薄膜片)，使金属覆盖到金刚石薄膜片表面的金纳米粒子图案上，使之加强成为致密的较厚的覆盖层图案。该金属化的表面在金刚石表面微加工领域、金刚石表面微线路设计领域、金刚石器件等领域均可应用。

主权项

1.一种金刚石薄膜表面金属图形化的制备方法，其特征是：所述的方法包括以下步骤：①金刚石薄膜片表面的氨基化在避光下，将金刚石薄膜片分别用醇以及超纯水超声洗涤，然后在100～150摄氏度之间烘烤，将该金刚石薄膜片放置在聚四氟乙烯反应器中，在金刚石薄膜片表面滴加一层烯烃类胺基液态化合物液膜，用石英盖片将聚四氟乙烯反应器封闭，然后通入惰性气体，在紫外光下照射，然后取出金刚石薄膜片，分别用醇以及超纯水分别超声洗涤，备用；②氨基化金刚石薄膜片表面光刻胶图案的制备在避光下，将步骤①氨基化好的金刚石薄膜片洗净后，在氨基化的金刚石薄膜片的一面滴加紫外正性光刻胶或紫外负性光刻胶，然后将该金刚石薄膜片放置在一平面上；将该金刚石薄膜片在100～150摄氏度下烘烤，然后将该金刚石薄膜片取出，用带有设计好图案的掩膜覆盖，对该金刚石薄膜片进行曝光，然后在浓度为0.5wt％的NaOH溶液中显影；取出该金刚石薄膜片后，用清水漂洗，至此，金刚石薄膜片表面光刻胶图案的制备过程完成；③金纳米粒子在光刻胶图案上的组装金纳米粒子溶胶制备：将浓度为0.1mg/mL的氯金酸水溶液，和浓度为10mg/ml柠檬酸钠还原剂水溶液在反应容器中混合，其中氯金酸溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100∶3；剧烈搅拌下加热到沸腾，得到金纳米粒子溶胶；用有机酸调整制备好的金纳米粒子溶胶pH值大于1，小于等于7.0，然后将步骤②涂覆有光刻胶图案的金刚石薄膜片放置于该溶胶中组装，取出金刚石薄膜片，用超纯水洗净，得到金纳米粒子组装图案；④金纳米粒子组装图案的金属加强将步骤③做好金图案的金刚石薄膜片放置在金属化学镀液中实施化学镀，或者将做好金图案的金刚石薄膜片作为电化学阴极在金属镀液中实施电镀，使金属覆盖到金刚石薄膜片表面的金纳米粒子图案之上，使之加强成为致密的较厚的覆盖层，得到加强的金属图案；所述的金属选自金、银、铜、镍、铬或钴中的一种。