[发明专利]一种金刚石输能窗及其制备方法

权利要求书

1.一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1，对上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行反溅射，使得表面激活；再在上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)表面镀上中间层(4)；

S2，将上金属片(1)和下金属片(3)装配于金刚石圆片(2)两侧，得到装配体；

S3，将所述装配体进行热压键合，得到金刚石输能窗；

S3中，热压键合时，真空度为10^-2-10⁵Pa，键合温度为25-200℃，保温时间为5-10min，键合压力为20-40MPa，键合时间为5-10min；

所述中间层(4)包含溅射于上金属片(1)、金刚石圆片(2)以及下金属片(3)表面的底层金属薄膜(4-1)和溅射于底层金属薄膜(4-1)表面的顶层金属薄膜(4-2)，底层金属薄膜(4-1)厚度为5-20nm；顶层金属薄膜(4-2)厚度为5-30nm；

或者所述中间层(4)采用Si薄膜，厚度为5-10nm。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，对上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行抛光，之后对上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行清洗，再在金刚石圆片(2)表面的窗口区域制作掩膜，然后进行S1，在S1完成后，去除掩膜，再进行S2。

3.根据权利要求2所述的一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行抛光后，表面均方粗糙度不大于5nm。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，S1中，在不大于10^-5Pa的真空中，使用Ar离子束进行反溅射，反溅射功率为30-50W，时间为100-240s。

5.根据权利要求1所述的一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，底层金属薄膜(4-1)为Ti薄膜、Cr薄膜、Mo薄膜、W薄膜或Ta薄膜；顶层金属薄膜(4-2)为Cu薄膜、Al薄膜、Fe薄膜或Au薄膜。

6.一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于，其过程如下：

将上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)清洗之后，在室温、真空度不大于10^-7Pa条件下，对上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行反溅射，使得表面激活；

反溅射完成后，在真空度小于10^-7Pa条件下，将上金属片(1)和下金属片(3)装配于金刚石圆片(2)两侧，得到装配体；

将所述装配体进行热压键合，得到金刚石输能窗；

在真空度小于10^-7Pa、温度为25-200℃的条件下，将所述装配体使用10-20MPa的压力键合10-20min，得到金刚石输能窗。

7.根据权利要求6所述的一种金刚石输能窗的制备方法，其特征在于：

使用Ar离子束对上金属片(1)、金刚石圆片(2)和下金属片(3)进行反溅射，反溅射功率为30-60W，时间为60-300s。

8.一种金刚石输能窗，其特征在于，通过权利要求1-7任意一项所述的金刚石输能窗的制备方法制得。