[发明专利]氮化铝基底上的低粗糙度微晶金刚石薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于所述低粗糙度的微晶金刚石薄膜按如下方法制备：

(1)氮化铝基底表面种晶过程：将平均晶粒尺寸为1微米的微米金刚石粉和去离子水A以1g：80～120ml的比例进行混合，搅拌均匀，再超声分散充分均匀，形成微米金刚石粉研磨膏；取所述微米金刚石粉研磨膏于抛光绒布上，按压氮化铝陶瓷片在所述微米金刚石粉研磨膏处来回打磨30-60min；打磨完毕后，将打磨处理过的氮化铝陶瓷片在去离子水中超声清洗去除外表的微米金刚石颗粒，得到增加了形核位点的氮化铝陶瓷片；

将平均尺寸为36nm的纳米金刚石粉和去离子水B以1g：80～120ml的比例进行混合，用玻璃棒搅拌均匀，得到混合溶液；

将所述增加了形核位点的氮化铝陶瓷片放置到所述混合溶液中，密封，超声30-60min进行超声种晶；将所得超声种晶的氮化铝陶瓷片在丙酮中超声清洗后，用氮气枪吹干，得到种晶结束的氮化铝陶瓷片；

(2)热丝化学气相沉积过程：将步骤(1)所得的种晶结束的氮化铝陶瓷片放入热丝化学气相沉积设备的反应室中，以丙酮为碳源，钽丝高度为9mm；以纯氢气和丙酮为碳化气源进行钽丝碳化，丙酮采用氢气鼓泡方式带入到反应室中，所述纯氢气与丙酮的流量比为200:60-100，其中，纯氢气的流量为200sccm，生长功率为1800-2200W；采用循环沉积气压的方法：沉积气压2.5-2.7kPa下进行第一次沉积，沉积气压3.5-3.7kPa下进行第二次沉积，循环三次，每次循环1h，第一次沉积的时间为10-30min；在生长结束之后，在氢气气氛中以1V/min的速率缓慢降低功率至0，完成薄膜制备过程，得到所述低粗糙度的微晶金刚石薄膜。

2.如权利要求1所述的低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于：步骤(1)中所述微米金刚石粉和去离子水A的比例为1g：100ml。

3.如权利要求1所述的低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于：步骤(1)中所述纳米金刚石粉和去离子水B的比例为1g：100ml。

4.如权利要求1所述的低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于：步骤(2)中所述纯氢气与丙酮的流量比为200:70。

5.如权利要求1所述的低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于：步骤(2)中所述生长功率为2200W。

6.如权利要求1所述的低粗糙度的微晶金刚石薄膜，其特征在于：步骤(2)中所述循环沉积气压的方法为：步骤(2)中沉积气压2.5-2.7kPa下进行第一次沉积，时间为20min，沉积气压3.5-3.7kPa下进行第二次沉积，时间为40min。