[发明专利]一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置及方法

权利要求书

1.一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，包括：

图形化金属薄膜制备装置，用于在待制备微通孔的单晶金刚石衬底(1)的上、下表面制备图形化金属薄膜(2)；其中，上、下表面制备的图形化金属薄膜(2)完全一致并相互对准；

氢等离子体发生装置，用于发生氢等离子体(3)；所述氢等离子体(3)用于包裹所述待制备微通孔的单晶金刚石衬底(1)以及其上、下表面制备的图形化金属薄膜(2)，并对图形化金属薄膜(2)下方的单晶金刚石衬底刻蚀；

去除装置，用于在上、下表面的图形化金属薄膜(2)在单晶金刚石衬底(1)内部相遇后，去除单晶金刚石衬底(1)的上、下表面的图形化金属薄膜(2)。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，所述图形化金属薄膜制备装置包括：

紫外光刻机，用于光刻获得预设的图形；

电子束蒸发系统，用于基于所述图形沉积金属，获得图形化金属薄膜(2)。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，所述氢等离子体发生装置为微波等离子体化学气相沉积系统。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，所述微波等离子体化学气相沉积系统的功率为1000W～7000W，强压为5Torr～150Torr，氢气流量为50sccm～1000sccm。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，所述去除装置包括：液体容器；所述液体容器内盛装有稀硝酸或稀盐酸。

6.根据权利要求1所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的装置，其特征在于，上、下表面制备的图形化金属薄膜(2)为镍金属层、铁金属层或钴金属层。

7.一种用于制备单晶金刚石微通孔的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在待制备微通孔的单晶金刚石衬底(1)的上、下表面制备图形化金属薄膜(2)；其中，上、下表面制备的图形化金属薄膜(2)完全一致并相互对准；

采用氢等离子体(3)包裹所述待制备微通孔的单晶金刚石衬底(1)以及其上、下表面制备的图形化金属薄膜(2)，对图形化金属薄膜(2)下方的单晶金刚石衬底刻蚀；

上、下表面的图形化金属薄膜(2)在单晶金刚石衬底(1)内部相遇后，去除单晶金刚石衬底(1)的上、下表面的图形化金属薄膜(2)，完成制备。

8.根据权利要求7所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的方法，其特征在于，所述图形化金属薄膜(2)的材质为镍、铁或钴。

9.根据权利要求7所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的方法，其特征在于，所述图形化金属薄膜(2)的厚度为10nm～900nm，形状为直径3nm～500μm且设置预设间距的圆形阵列。

10.根据权利要求7所述的一种用于制备单晶金刚石微通孔的方法，其特征在于，所述上、下表面的图形化金属薄膜(2)在单晶金刚石衬底(1)内部相遇后，去除单晶金刚石衬底(1)的上、下表面的图形化金属薄膜(2)，完成制备的步骤具体包括：

上、下表面的图形化金属薄膜(2)在单晶金刚石衬底(1)内部相遇后，采用稀硝酸或稀盐酸去除单晶金刚石衬底(1)的上、下表面的图形化金属薄膜(2)，完成制备。