[发明专利]一种制备金刚石晶体薄膜材料的装置和方法

权利要求书

1.一种制备金刚石薄膜材料的装置，其特征在于，包括CVD炉(1)、水平放置的石英管(2)，石英管(2)通过CVD炉(1)，所述石英管(2)中设置两根水平平行排列的钼棒(3)，钼棒(3)的一端与电控系统通过电线(4)相连，另一端设有热丝阵列，每根热丝(5)与钼棒用石墨螺丝(6)固定，石英管(2)两端密封，并在靠近电控系统一端设置进气管(7)，进气管(7)连接气体流量控制系统，另一端设置出气管(8)，出气管(8)连接真空系统；

在石英管(2)两端伸出CVD炉部分设置用于降温的风扇(9)；

所述的热丝阵列为数根钨丝平行排列构成；

所述的两根钼棒的间距为1-3厘米。

2.一种利用权利要求1所述装置制备金刚石晶体薄膜材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将硅片依次经过甲醇、丙酮和异丙酮超声清洗，N₂吹干，用0.05-0.2mm粗金刚石粉研磨；

(2)将步骤(1)处理的硅片置于所述制备金刚石薄膜材料装置的热丝阵列的下方0.5-1.0cm处，在CVD炉温850-1000℃下，气体流量分别为H₂:125-175sccm，CH₄:0.3-0.6sccm，通过去离子水的H₂为5-25sccm，总气压为25-30Torr，热丝阵列为3-5根钨丝，热丝阵列总功率为75-85W，反应1-4h即得金刚石晶体薄膜。

3.如权利要求2所述的制备金刚石晶体薄膜材料的方法，其特征在于，所述的粗金刚石粉研磨是用0.1mm粗金刚石粉研磨。