【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金刚石材料制备领域，具体是一种高质量波形金刚石膜的制备方法。
技术介绍
1、金刚石由于其优异的物理化学性能，例如热导率高达2200w/（m·k），是自然界已知热导率最高的材料，同时热膨胀系数极低，在进行热传导时避免较大变形量，被广泛应用在航空航天、半导体等高新技术产业中。
2、常见的人工制备金刚石的方法有高温高压法、直流喷射化学气相沉积法、热丝化学气相沉积法以及微波等离子化学气相沉积法（以下简称mpcvd），其中mpcvd法由于其原理特性，为无极激发等离子体，避免反应腔内被污染，是目前唯一可以实现高品质金刚石膜的制备方法。但是这种方法具有一定的形状局限性，即仅能以平面状进行沉积，这在一定程度上限制了高质量金刚石的应用领域。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、为了解决上述现有技术中存在的问题，同时保证金刚石高质量的品质，本专利技术提供了一种高质量波形金刚石的制备方法。
3、（二）技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高质量波形金刚石膜的制备方法，包括以下步骤：s1，根据波形金刚石膜的尺寸要求，将基体加工出满足其生长条件的三维图案；s2，对步骤s1中的所述基体进行预处理，增加其形核能力；s3，利用微波等离子化学气相沉积在步骤s2中的所述预处理后的基体上沉积波形金刚石膜；s4，去除步骤s3中的所述基体，得到自支撑波形金刚石膜；s5，利用微波等离子化学气相沉积将得到的所述自支撑波形金刚石
5、优选的，步骤s1中所述基体上的三维图案的加工方法为激光雕刻、掩膜酸蚀或机械加工法等。
6、优选的，步骤s2中所述基体预处理包括制备过渡层，过渡层由强碳化物元素ti、ta，mo等元素组成，过渡层厚度约为20nm-20μm。
7、优选的，步骤s2中所述基体的预处理方法包括制备过渡层、偏压增强形核等。
8、优选的，步骤s3中所述波形金刚石膜的界面为波形，包括但不限于矩形波、正弦波等。
9、（三）有益效果
10、本专利技术提供了一种高质量波形金刚石膜的制备方法。具备以下有益效果：
11、1、本专利技术打破了mpcvd法沉积的形状限制，可制备具有三维形状的波形金刚石，通过调整对基体的加工图案，实现不同三维形状的金刚石膜的沉积，增加了金刚石的应用市场。
12、2、本专利技术采用双面生长的方式，弥补了单次生长时底部沉积金刚石质量较差的缺点，实现高质量波形金刚石的制备。
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1.一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据波形金刚石膜的尺寸要求，将基体加工出满足其生长条件的三维图案；S2，对步骤S1中的所述基体进行预处理，增加其形核能力；S3，利用微波等离子化学气相沉积在步骤S2中的所述预处理后的基体上沉积波形金刚石膜；S4，去除步骤S3中的所述基体，得到自支撑波形金刚石膜；S5，利用微波等离子化学气相沉积将得到的所述自支撑波形金刚石膜反面生长，最终得到高质量波形金刚石膜。
2.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述波形金刚石膜的界面为波形，包括但不限于矩形波、正弦波等。
3.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S1所述基体上的三维图案的加工方法为激光雕刻、掩膜酸蚀或机械加工法等。
4.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述基体的预处理方法包括制备过渡层、偏压增强形核等。
5.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述基体预
6.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述基体预处理包括偏压增强形核，偏压大小为50V-700V，偏压时间为1-60min。
7.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中利用MPCVD法制备所述高质量波形金刚石膜，氢气流量为150-600sccm，甲烷流量为氢气流量的1%-10%，温度780℃-950℃，生长时间为30-500h。
8.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S4中去除所述基体的方法包括酸蚀、高温氧化等。
9.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤S4中利用MPCVD法进行反面二次生长，氢气流量为150-600sccm，甲烷流量为氢气流量的1%-10%，温度780℃-950℃，生长时间为30-500h，最终得到所述高质量波形金刚石膜。
...【技术特征摘要】
1.一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，根据波形金刚石膜的尺寸要求，将基体加工出满足其生长条件的三维图案；s2，对步骤s1中的所述基体进行预处理，增加其形核能力；s3，利用微波等离子化学气相沉积在步骤s2中的所述预处理后的基体上沉积波形金刚石膜；s4，去除步骤s3中的所述基体，得到自支撑波形金刚石膜；s5，利用微波等离子化学气相沉积将得到的所述自支撑波形金刚石膜反面生长，最终得到高质量波形金刚石膜。
2.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述波形金刚石膜的界面为波形，包括但不限于矩形波、正弦波等。
3.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤s1所述基体上的三维图案的加工方法为激光雕刻、掩膜酸蚀或机械加工法等。
4.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：步骤s2中所述基体的预处理方法包括制备过渡层、偏压增强形核等。
5.根据权利要求1所述的一种高质量波形金刚石膜的制备方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志博，李明君，李高金，吕申申，
申请(专利权)人：安徽碳索芯材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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