[发明专利]一种利用铜膜图形化制作纳米金刚石膜的方法

摘要

本发明公开了一种利用铜膜图形化制作纳米金刚石膜的方法，包含如下步骤：首先，先后用无水乙醇和去离子水对硅衬底进行超声波清洗，然后用纳米金刚石微粉的乙醇悬浊液对硅衬底进行超声波预处理，干燥；将与纳米金刚石膜的形状、大小一致的模板放置在硅衬底表面；在未被模板覆盖的硅衬底区域镀铜膜；移除模板；放入真空腔体内，通入工作气体，利用等离子体化学气相沉积的方法，低温下在未覆盖铜膜的位置沉积纳米金刚石膜；真空冷却，去真空，利用浓硝酸和氢氟酸的混合溶液腐蚀铜膜和硅衬底得到图形化了的纳米金刚石膜。本发明可以简单、易操作的制备出表面平整光滑，机械强度高的图形化纳米金刚石膜。

主权项

1.一种利用铜膜图形化制作纳米金刚石膜的方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、首先，先后用无水乙醇和去离子水对硅衬底进行超声波清洗，然后用纳米金刚石微粉的乙醇悬浊液对硅衬底进行超声波预处理，干燥后待用；步骤二、制备与纳米金刚石膜的形状、大小一致的模板，把模板放置在硅衬底表面，得到试样；步骤三、在未被模板覆盖的硅衬底区域镀铜膜，所镀铜膜的厚度5‑10μm；步骤四、移除模板，得到表面未被模板覆盖的区域镀有铜膜的硅衬底；步骤五、将步骤四得到的样品作为衬底，放入真空腔体内，通入工作气体，利用等离子体化学气相沉积的方法，低温下在未覆盖铜膜的位置沉积纳米金刚石膜，所述工作气体为无水乙醇/氢气/氩气或丙酮/氢气/氩气，沉积温度500‑650℃；步骤六、真空冷却，去真空，利用浓硝酸和氢氟酸的混合溶液腐蚀铜膜和硅衬底得到图形化了的纳米金刚石膜，从酸中取出图形化好的纳米金刚石膜，用去离子水超声波清洗，干燥；所述浓硝酸和氢氟酸的混合溶液中浓硝酸与氢氟酸的体积比为3：1，腐蚀时间10‑30min，超声波清洗时间5‑20min；所述步骤一中，硅衬底的直径8‑20mm，用无水乙醇和去离子水对硅衬底超声波清洗的时间均为10‑30min，用纳米金刚石微粉的乙醇悬浊液对硅衬底的预处理时间为30‑60min；所述步骤一中，纳米金刚石微粉的乙醇悬浊液是由纳米金刚石微粉和无水乙醇按照50‑100mg：100‑200mL的比例混合制得；所述步骤二中，模板的材料为钼，厚度0.2‑1mm。