[发明专利]金刚石薄膜、电子集成器件及各自对应的制备方法

说明书

本申请涉及一种金刚石薄膜、电子集成器件及各自对应的制备方法，金刚石薄膜的制备方法包括：在衬底上形成一金刚石薄膜；在金刚石薄膜上形成一柔性保护层；除去衬底，得到金刚石薄膜且金刚石薄膜附着于柔性保护层。所述的金刚石薄膜可用于制备应用于电化学传感器的电子集成器件及发光电子集成器件。本申请提供了一种高效、简便的方法来制备大规模、独立式的金刚石薄膜，具有高度的鲁棒性，且金刚石薄膜可以与异质器件、柔性基底实现稳定集成，有利于金刚石薄膜在柔性器件中的广泛应用。

技术领域

本申请涉及薄膜技术领域，具体涉及一种金刚石薄膜、电子集成器件及各自对应的制备方法。

背景技术

数十年来，金刚石因其超高的导热系数、宽禁带、高硬度、光学透明和理想的化学稳定性而被视为一种重要的工程材料，受到了极大的关注。从机械加工和散热封装等传统应用，到大功率电子器件和量子计算等新兴研究，金刚石在科研和工业界得到了广泛应用。此外，金刚石良好的生物相容性和水稳定性，赋予了它在生物医学和特殊植入设备方面的巨大潜力。

然而，尽管金刚石具有独特的特性，但其加工技术以及与异质器件和衬底的集成困难仍然限制了其在生物医学领域的广泛应用。通常，高质量的金刚石薄膜通常是通过高温(500℃至1200℃)下的化学气相沉积(CVD)和等离子体轰击的方式在刚性衬底(如硅或钼)上合成的，很难形成大规模、独立式的金刚石薄膜，从而阻碍了金刚石薄膜在柔性、可弯曲、可穿戴或植入式使用的生物柔性器件上的应用。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种金刚石薄膜、电子集成器件及各自对应的制备方法，可以高效、简便地制备大规模、独立式的金刚石薄膜，且金刚石薄膜可以与异质器件、柔性基底实现稳定集成，有利于金刚石薄膜在柔性器件中的广泛应用。

为解决上述技术问题，本申请提供一种金刚石薄膜的制备工艺，包括：

步骤11，在衬底上形成一金刚石薄膜；

步骤12，在所述金刚石薄膜上形成一柔性保护层；

步骤13，除去所述衬底，得到所述金刚石薄膜且所述金刚石薄膜附着于所述柔性保护层。

可选地，还包括：

除去所述柔性保护层。

可选地，步骤11中，所述衬底为耐高温刚性衬底，步骤11，包括：

采用化学气相沉积法在所述衬底上沉积未掺杂金刚石薄膜或掺杂金刚石薄膜。

可选地，步骤12中，所述柔性保护层包括二甲基硅氧烷弹性体、聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。

可选地，步骤13，包括：

将所述衬底浸入蚀刻剂溶液中刻蚀除去所述衬底。

本申请还提供一种金刚石薄膜，采用如上所述的金刚石薄膜的制备工艺制备得到。

本申请还提供一种电子集成器件的制备方法，包括：

步骤21，提供掺杂金刚石薄膜，所述掺杂金刚石薄膜采用如上所述的金刚石薄膜的制备工艺制备得到，掺杂元素包括硼、磷、氮中的至少一种；

步骤22，将所述掺杂金刚石薄膜转移至柔性衬底上；

步骤23，形成连接所述金刚石薄膜的电极；

步骤24，得到应用于电化学传感器的电子集成器件。

可选地，步骤23之后，还包括：

形成保护层，所述保护层覆盖所述掺杂金刚石薄膜与所述电极；

图案化所述保护层，暴露所述掺杂金刚石薄膜的至少一部分区域及所述电极的外部接线端。