[發明專利]一種金剛石-氧化鋁復合薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210429348.7
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114908319A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 宋惠;江南;褚伍波;易劍;李赫;西村一仁
• 申請（專利權）人: 寧波杭州灣新材料研究院;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/35;C23C16/27;C23C16/56
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，包括：

(1)采用MPCVD方法在硅基底表面沉積金剛石涂層后，再進行退火得到金剛石/硅基底，將所述金剛石/硅基底放入氫氟酸溶液進行刻蝕得到初始自支撐金剛石薄膜，將所述初始自支撐金剛石薄膜進行拋光至表面粗糙度＜500nm，得到自支撐金剛石薄膜；

(2)采用磁控濺射方式，利用射頻電源，以氧化鋁靶為濺射靶材，氬氣為濺射氣體，在所述自支撐金剛石薄膜表面沉積氧化鋁得到金剛石-氧化鋁復合薄膜，其中，濺射功率為150–300W，沉積溫度為400–800℃，沉積時間為10–30h。

2.根據權利要求1所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，所述采用MPCVD方法在硅基底表面沉積金剛石涂層包括：采用MPCVD方法在硅基底表面第一次沉積金剛石，以完成金剛石的形核，在形核后的硅基底表面第二次沉積金剛石，以完成金剛石的生長，最終得到金剛石/硅基底。

3.根據權利要求2所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，所述第一次沉積金剛石的MPCVD沉積參數為：甲烷流量4–10sccm、氫氣流量為100–400sccm，沉積氣壓為5–8KPa，沉積時間為0.5–1h。

4.根據權利要求2所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，所述第二次沉積金剛石的MPCVD沉積參數為：甲烷流量2–10sccm、氫氣流量為0–400sccm，沉積氣壓為5–10KPa，沉積時間為50–200h。

5.根據權利要求1所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，所述退火工藝為：退火溫度為300–1000℃，退火速度為10–30℃/h，退火時間為2–5h。

6.根據權利要求1所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，在所述采用磁控濺射方法在自支撐金剛石薄膜表面沉積氧化鋁之前，先采用原子層沉積方法在自支撐金剛石薄膜表面沉積一層氧化鋁。

7.根據權利要求1所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法，其特征在于，所述氧化鋁薄膜厚度為1–4um。

8.根據權利要求1-7任一項所述的金剛石-氧化鋁復合薄膜制備方法制備得到的金剛石-氧化鋁復合薄膜。