[发明专利]一种具有强Si‑V发光的单颗粒层纳米金刚石薄膜及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有强Si‑V发光的单颗粒层纳米金刚石薄膜及制备方法采用热丝化学气相沉积方法，在单晶硅衬底上制备厚度为500‑700nm的单颗粒层纳米金刚石薄膜；然后对薄膜在600℃温度下的空气中保温10～50分钟，即制得所述具有强Si‑V发光的单颗粒层纳米金刚石薄膜。本发明制备获得的纳米金刚石薄膜具有单颗粒层特征，厚度为500‑700nm，薄膜的Si‑V发光峰峰形尖锐，Si‑V发光强度大大提高，对于实现其在单光子源、量子信息处理、光电子器件、生物标记、半导体器件和场致发射显示器等领域的应用具有十分重要的科学意义和工程价值。

主权项

一种具有强Si‑V发光的单颗粒层纳米金刚石薄膜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)采用热丝化学气相沉积方法，将单晶硅衬底放入热丝化学气相沉积设备，以丙酮为碳源，采用氢气鼓泡方式将丙酮带入到反应室中，其中氢气、丙酮的流量比为200：90，热丝与单晶硅衬底的距离为7mm，反应功率为2200W，工作气压为1.63Kpa；薄膜生长时间为15～20分钟；在反应过程中不加偏压，生长结束后，在不通氢气的条件下降温冷却，制备得到厚度为500‑700nm的单颗粒层纳米金刚石薄膜；(2)将步骤(1)得到的单颗粒层纳米金刚石薄膜在600℃温度下的空气中保温10～50分钟，即制得所述具有强Si‑V发光的单颗粒层纳米金刚石薄膜。