[发明专利]一种类金刚石薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述类金刚石薄膜的制备方法包括如下步骤：

(1)衬底制备，将硅衬底裁剪成合适的大小，将硅衬底表面利用除垢剂和酒精擦拭，减少硅衬底表面的脏污；

(2)置入样品，在制备容器内放置衬底和样品的固定架，将处理后的样品和衬底放置在固定架上固定，避免样品的掉落；

(3)试剂配制，利用碳源+电解质+水配制一定比例的电解液，形成制备所需的试剂，将试剂搅拌混合均匀，静置1-3min；

(4)试剂检验，取出制备容器内部的试剂进行检验，对试剂内部的各离子含量进行检测，对不合格的试剂进行调配，直至试剂内部的各离子含量达到预定标准；

(5)电压辅助，在制备容器内部放入温度计，对试剂的温度进行监测，当试剂温度过高时，对试剂进行降温，启动电源，施加100-350V的电压，进行制备反应；

(6)薄膜制备，经过施加电压反应后，制备容器内部经过沉积可形成类金刚石薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中在对衬底清洁的同时，采用酒精和纯净水对样品表面进行清理，保证样品表面的清洁。

3.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中在固定架上碳板和样品分别作为制备容器内部的阳极和阴极，在样品底部一侧设置硅衬底。

4.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中样品和硅衬底之间设置有固定夹，可保持硅衬底和样品的连接，避免薄膜在制备时硅衬底的掉落。

5.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中电解液内部的含有的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁J基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-Z基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或N-乙基吡啶六氟磷酸盐。

6.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用搅拌机对混合后的试剂进行搅拌，保证试剂的均匀混合。

7.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，当所述试剂内部含有1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐时，所述试剂溶液的体积浓度为20～30％；当所述试剂液体为1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或N-乙基吡啶六氟磷酸盐时，所述试剂溶液的质量浓度为20～30％。

8.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中将检测和调配后的试剂倒入制备容器内，保证试剂的液面高度高与阳极和阴极的顶端20-50mm，保证阴极和衬底浸没在试剂内部。

9.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中检测制备容器内部热反应的温度，热反应结束后，利用风机和搅拌器加速试剂的降温和冷却，再次利用温度计进行测量，温度降低后，施加电压辅助反应。

10.根据权利要求1所述的一种类金刚石薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中施加电压后，保持5-30min，利用强电场使溶液中的C-H、C-O和O-H等键发生断裂生成碳碎片从而使含碳的成分以极性基团或离子的形式到达基片并且在基片所处的高电位下得以活化进而生成含定Sp3成分的类金刚石薄膜。