申请人:上海交通大学 上海交友钻石涂层有限公司 苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
摘要:本发明公开了一种硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法;以热丝CVD装置为沉积设备,在传统的氢气与丙酮反应体系中加中含硼及含氮化合物,形成共掺杂体系,调节反应工艺参数,制备出纳米金刚石颗粒与定向金刚石颗粒共存的薄膜。该方法工艺流程简单,获得的薄膜具有比随机取向微米级金刚石薄膜平整的表面,耐磨损性高且均一,易抛光、内应力低以及膜基附着力高等特点。
主权利要求:1.一种硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括:将预处理过的基体材料置于热丝CVD设备中,采用了硼氮共掺杂沉积工艺,在0.5kPa~1.5kPa的反应气压以及850~1000℃的基体温度下沉积,即可获得所述硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜。
2.根据权利要求1所述的硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在 于,所述的硼氮共掺杂沉积工艺为在所述热丝CVD设备的反应室内通入氢气以及碳源 气体作为反应气体,所述的碳源气体掺杂有B及N原子,其中掺杂比例为:硼碳原子 个数比为0.03%~0.08%;氮与碳的原子个数比为0.05%~0.15%。
3.根据权利要求2所述的硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在 于,所述碳源为丙酮、或者丙酮与甲醇的混合物。
4.根据权利要求2所述的硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在 于,所述B原子由硼化合物获得,所述N原子由氮化合物获得。
5.根据权利要求4所述的硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在 于,所述硼化合物为硼酸三甲酯。
6.根据权利要求4所述的硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法,其特征在 于,所述氮化合物为尿素。