[發明專利]一種嵌入碳洋蔥的超滑超薄碳涂層制備方法

有效

• 申請號: 201910560502.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110257796B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王永富;張俊彥;張激揚;楊興;孫朝杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

1.一種嵌入碳洋蔥的超滑超薄碳涂層制備方法，包括以下步驟：

⑴將Si襯底放入由體積濃度30%H₂O₂和體積濃度98%H₂SO₄按照3：7的體積比配成的溶液中，并通過熱敏電偶控制溫度，于100℃煮30~50min，得到活化的Si襯底；

⑵將溶質N’-[3-（三甲氧基硅基）-丙基]三乙烯三胺通過機械攪拌混入丙酮-水的混合溶液中，得到濃度為1~4mmol/L 的TA溶液；所述丙酮-水的混合溶液是指將丙酮與去離子水按5：1的體積比混合均勻所得的溶液；所述TA溶液中的TA鏈長為1.5nm的單分子；

⑶將所述活化的Si襯底放入所述TA溶液中浸泡30~50min，得到浸泡后的Si襯底；

⑷將純度為95.0~99.7%的碳洋蔥顆粒按1：10~20的質量體積比分散到有機溶劑內，隨后放入所述浸泡后的Si襯底，繼續浸泡30~50min，得到二次浸泡的Si襯底；所述有機溶劑是指甲苯或硝基甲烷；

⑸將所述二次浸泡的Si襯底取出，經干燥氮氣脫水后置于真空加熱爐內，在惰性氣體保護下真空加熱，得到帶有碳洋蔥顆粒的Si襯底；所述真空加熱的條件是指氣壓為10^-2Pa，溫度為500~900℃；

⑹將所述帶有碳洋蔥顆粒的Si襯底置于PECVD的真空腔內，利用PECVD設備在碳洋蔥顆粒表面沉積類金剛石薄膜即得；所述沉積條件是指通入甲烷和氫氣的純度均大于99.99%；甲烷氣體氣壓為15~30 Pa；甲烷與氫氣的壓比為1：1~1：4；類金剛石薄膜沉積參數：脈沖偏壓為500~1500 V，占空比為60~80%，頻率為40~100 KHz。

2.如權利要求1所述的一種嵌入碳洋蔥的超滑超薄碳涂層制備方法，其特征在于：所述步驟⑸中惰性氣體是指氮氣或氬氣。