[发明专利]一种具有Si‑V发光的纳米金刚石薄膜及其可控制备方法

摘要

本发明公开了一种具有Si‑V发光的纳米金刚石薄膜的制备方法在多晶金刚石衬底上，采用热丝化学气相沉积方法制备纳米金刚石薄膜；对纳米金刚石薄膜进行硅离子注入处理，注入剂量为1013‑1015cm‑2，得到硅离子注入的薄膜；硅离子注入的薄膜在800‑900℃温度下，3000～5000Pa压力下，退火30‑60分钟，得到退火后的薄膜；再在500‑600℃温度下的空气中保温30‑60分钟，即制得所述具有Si‑V发光的纳米金刚石薄膜。本发明采用离子注入方法将定量的硅掺入到纳米金刚石薄膜中，使得硅的掺杂剂量实现定量化，实现了具有Si‑V发光性能的纳米金刚石薄膜的可控制备，制备获得的纳米金刚石薄膜具有Si‑V发光性能。

主权项

一种具有Si‑V发光的纳米金刚石薄膜的可控制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)在多晶金刚石衬底上，采用热丝化学气相沉积方法制备纳米金刚石薄膜；(2)将步骤(1)得到的纳米金刚石薄膜进行硅离子注入处理，注入剂量为1013‑1015cm‑2，得到硅离子注入的薄膜；(3)将步骤(2)得到的硅离子注入的薄膜在800‑900℃温度下，3000～5000Pa压力下，退火30‑60分钟，得到退火后的薄膜；(4)退火后的薄膜在500‑600℃温度下的空气中保温30‑60分钟，即制得所述具有Si‑V发光的纳米金刚石薄膜；所述步骤(1)采用以下步骤进行：对多晶金刚石衬底采用金刚石研磨膏打磨15～60分钟，打磨后的衬底放入金刚石微粉‑丙酮悬浊液中超声振荡2～3小时，再依次用去离子水和丙酮超声清洗、干燥后得到处理后的衬底，放入化学气相沉积设备中，以丙酮为碳源，采用氢气鼓泡方式将丙酮带入到反应室中，反应温度600～700℃、反应时间3～4小时，在多晶金刚石衬底上制备得到厚度4～6μm的纳米金刚石薄膜。