[发明专利]具有硬质涂层保护的晶硅微针及其制备方法

权利要求书

1.一种具有硬质涂层保护的晶硅微针，其特征在于，所述的晶硅微针包括微针本体和设置在微针本体表面的硬质涂层。

2.根据权利要求1所述的具有硬质涂层保护的晶硅微针，其特征在于，所述的硬质涂层为金刚石薄膜、类金刚石碳膜、氮化钛薄膜、碳化铬薄膜或氧化钛薄膜。

3.一种权利要求1所述的具有硬质涂层保护的晶硅微针得制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将微针本体置于超声溶液中进行超声处理；

S2、将超声处理后的微针本体采用热丝化学气相沉积方法、化学气相沉积方法、磁控溅射法或电弧蒸发法进行硬质涂层制备。

4.根据权利要求3所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的热丝化学气相沉积方法制备金刚石薄膜，包括如下步骤：在超声处理过程中，在溶液中添加纳米级金刚石粉；超声处理后的微针本体置于化学气相沉积装置中，金刚石薄膜的生长气体为甲烷和氢气，气压控制在100Pa～5000Pa之间，热丝的温度超过2700℃，微针衬底的温度控制在650℃～900℃的之间。

5.根据权利要求4所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的甲烷的流量占比为1％～10％。

6.根据权利要求3所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的化学气相沉积方法制备氮化钛薄膜，包括如下步骤：将超声处理后的微针本体置于化学气相沉积装置中，氮化钛薄膜的生长气体为氨气和四氯化钛前驱体，气压控制在100Pa～5000Pa之间，加热温度在500～900℃之间。

7.根据权利要求6所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的氨气的流量占比为50％～80％，四氯化钛的流量占比为20％～50％。

8.根据权利要求3所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的磁控溅射法制备类金刚石碳膜，包括如下步骤：将超声处理后的微针本体置于磁控溅射的真空腔室内，通入氩气使得腔室内的气体压强在2.0Pa-10.0Pa之间，靶材为高纯石墨靶材，采用等离子体放电在石墨靶材表面鞘层产生200-1000V的负高压，靶材原子溅射沉积到微针本体表面，生长成类金刚石碳膜。

9.根据权利要求3所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，所述的电弧蒸发法制备氮化钛薄膜，包括如下步骤：将超声处理后的微针本体置于真空腔室内，电弧用的靶材为钛靶，放电气体为氩气和氮气，气体压强在1.0Pa～10.0Pa之间。

10.根据权利要求9所述的晶硅微针得制备方法，其特征在于，氮化钛薄膜与微针本体之间还包括10-50nm的钛薄膜。