[发明专利]一种金刚石膜生长方法、具有金刚石膜的硅片与应用

权利要求书

1.一种金刚石膜生长方法，其特征在于，至少包括以下步骤；

(1)将硅片浸泡在金刚石粉分散液中，得到预处理后的硅片，其中，所述硅片的一面设有由沟槽形成的图形；

(2)对所述预处理后的硅片进行热丝化学气相沉积，得到具有金刚石膜的硅片，所述金刚石膜覆盖所述沟槽的底部和侧壁；

所述沟槽的宽度为16～50μm，所述沟槽的深度为1～180μm；

其中，所述的热丝化学气相沉积，具体条件包括：

发热丝数量为8～10根、单丝直径为0.1～0.7mm、单丝功率为870～890W；

硅片与发热丝的距离为8～15mm；

气源为H₂和CH₄的混合气体，其中H₂的流量为200～250sccm，CH₄的流量为氢气的6～7.5％；

工作压力为2～2.5Kpa；

工作温度为850℃～890℃；通过在所述硅片下垫放2片厚度为15mm的石英片的方式提高所述硅片温度；

反应时间为25～30h。

2.根据权利要求1所述的金刚石膜生长方法，其特征在于，步骤(1)中所述金刚石粉分散液中金刚石粉的粒径为50～100nm。

3.根据权利要求1所述的金刚石膜生长方法，其特征在于，所述金刚石粉分散液中金刚石粉的含量为0.001～0.05g/mL。

4.根据权利要求1所述的金刚石膜生长方法，其特征在于，步骤(1)中所述金刚石粉分散液中溶剂为挥发性有机溶剂；

所述挥发性有机溶剂选自乙醇。

5.根据权利要求1所述的金刚石膜生长方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：

(1-a)将金刚石粉加入挥发性有机溶剂中，超声分散5～10min，得到金刚石粉分散液；

(1-b)将硅片加入步骤(1-a)提供的金刚石粉分散液中浸泡1～3h，得到预处理后的硅片。

6.根据权利要求5所述的金刚石膜生长方法，其特征在于，步骤(1-b)具体包括：

将硅片加入步骤(1-a)提供的金刚石粉分散液中浸泡15～20min后取出，重新超声处理金刚石粉分散液5～10min，然后加入取出的硅片继续浸泡15～20min，重复3～5次。

7.根据权利要求1～6任一项所述的金刚石膜生长方法制备得到的具有金刚石膜的硅片在微机械、微电子、微传感器、微光机电系统领域中的应用。