[发明专利]基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法

权利要求书

1.基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤一、将纳米二氧化硅颗粒分散到酒精、异丙醇或者丙酮溶液中，制备得到纳米二氧化硅分散液；

步骤二、将分散液滴到单晶金刚石衬底表面，通过旋涂使其在单晶金刚石衬底表面均匀分散；

步骤三、通过反应离子刻蚀技术，刻蚀单晶金刚石衬底表面的纳米二氧化硅，形成自断裂的二氧化硅掩膜，使单晶金刚石衬底表面部分裸露；

其中，所述步骤三通过反应离子刻蚀技术对纳米二氧化硅颗粒层进行轻微刻蚀，形成部分区域裸露单晶金刚石衬底表面的二氧化硅颗粒层；

步骤四、通过在裸露的单晶金刚石衬底表面进行金刚石同质外延生长，并在二氧化硅掩膜上进行金刚石横向生长，即在衬底上生长出单晶金刚石薄膜。

2.如权利要求1所述的基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法，其特征在于，所述的步骤一中二氧化硅纳米颗粒的直径为200nm～3μm。

3.如权利要求1或2所述的基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法为将分散液滴到金刚石衬底表面，利用匀胶机在金刚石衬底表面均匀旋涂纳米二氧化硅分散液，通过调节分散液浓度和旋涂速度获得在金刚石衬底表面均匀紧密排列的单层纳米二氧化硅颗粒。

4.如权利要求1或2所述的基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤四中，采用CVD设备进行单晶金刚石同质外延生长，其生长条件为：功率3200W，反应压强16kPa，通入气体流量H2/CH4＝490sccm/10sccm。

5.如权利要求1或2所述基于自组装工艺的高质量单晶金刚石生长方法，其特征在于，所述单晶金刚石薄膜为单晶金刚石连续膜。