[发明专利]一种化学气相沉积制备单晶金刚石的方法

权利要求书

1.一种化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，对单晶金刚石籽晶进行氧等离子体刻蚀，再将光刻胶溶液、有机硼化合物、单晶金刚石籽晶混合，超声振荡使其均匀分散得到混合液，使混合液均匀分布于衬底基板上，衬底基板烘干后，将其放入气相沉积腔室中，将腔室抽真空，启动微波，设定功率和衬底基板温度后，通入甲烷、氮气和氢气，进行金刚石生长，达到预定的生长时间后，停止通入气体，关闭微波电源，待冷却至室温取出。

2.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，等离子体刻蚀前，所述单晶金刚石籽晶先经过混酸、有机溶剂和去离子水清洗。

3.如权利要求2所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述混酸为浓硫酸和浓硝酸按体积比1:3混合而成；

所述有机溶剂为乙醇和/或丙酮。

4.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述氧等离子体刻蚀时，刻蚀功率为3-5kW，时间为30-40min，真空度为10-15kPa。

5.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述光刻胶由聚羟基苯乙烯、重氮萘醌磺酸酯、乙二醇乙醚组成。

6.如权利要求5所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述聚羟基苯乙烯、重氮萘醌磺酸酯、乙二醇乙醚的质量比为10-15：2-5：100-120。

7.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述有机硼化合物为含硼聚乙烯。

8.如权利要求7所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述含硼聚乙烯中含硼量为2-3％。

9.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，所述光刻胶溶液、有机硼化合物、单晶金刚石籽晶的质量比为1000-1500：1：40-50。

10.如权利要求1所述的化学气相沉积制备单晶金刚石的方法，其特征在于，甲烷的流量为10-15sccm，氮气的流量为0.8-1.2sccm和氢气的流量为250-300sccm。