[發明專利]一種表面具有高致密納米金剛石薄膜的工件及一種高致密納米金剛石薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201710470374.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109097754A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 唐永炳;王陶;黃磊
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種高致密納米金剛石薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

取工件基體，將所述工件基體進行表面預處理，使所述工件基體表面帶正電或負電；

將賴氨酸加入到水中，得到賴氨酸溶液，再向所述賴氨酸溶液中加入納米金剛石粉，超聲分散后得到納米金剛石顆粒表面帶正電或負電的納米金剛石懸濁液；

將經表面預處理后的工件基體浸入到與所述工件基體帶相反電荷的納米金剛石懸濁液中，超聲震蕩，使所述納米金剛石懸濁液中的納米金剛石顆粒吸附在所述工件基體表面；

吸附完成后，取出所述工件基體，清洗并經氮氣吹干后，采用化學氣相沉積設備，在所述工件基體上生長金剛石薄膜。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述賴氨酸溶液pH值調整為3-5，得到納米金剛石顆粒表面帶正電的納米金剛石懸濁液。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述賴氨酸溶液pH值調整為6-10，得到納米金剛石顆粒表面帶負電的納米金剛石懸濁液。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述賴氨酸溶液中賴氨酸的濃度為10^-7～10^-3mol/L。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述工件基體的材質為硅、二氧化硅、碳化硅、氧化銅、氮化硅或硬質合金。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面預處理包括溶劑清洗處理、氧等離子清洗處理、化學刻蝕處理、氫化處理中的至少一種。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述納米金剛石懸濁液中，納米金剛石顆粒的質量濃度為0.005-0.5％，納米金剛石顆粒的粒徑小于50nm。

8.一種表面具有高致密納米金剛石薄膜的工件，其特征在于，包括工件基體和緊密結合在所述工件基體表面的高致密納米金剛石薄膜，所述工件基體的材質為硅、二氧化硅、碳化硅、氧化銅、氮化硅或硬質合金，所述金剛石薄膜的厚度為50-150nm。

9.如權利要求8所述的工件，其特征在于，所述工件基體為原子力顯微分析儀的探針。

10.如權利要求8所述的工件，其特征在于，所述工件基體為具有復雜三維構型的微納米工件。