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　　申请号：201510320273.9
　　申请人：西南科技大学
　　发明人：王兵 熊鹰

　　摘要：本发明涉及一种石墨表面掺硼金刚石薄膜材料及其制备方法。石墨表面掺硼金刚石薄膜材料是在石墨基体表面先热丝化学气相沉积一层金属钨膜作为中间过渡层，再在其上热丝化学气相沉积掺硼金刚石膜。制备方法是将石墨基体放置于热丝等离子体化学气相沉积反应室内，将反应室抽真空后热丝通电达到1200°~1400°C，再通入羰基钨蒸汽，使羰基钨蒸汽分子在石墨基体表面分解沉积出金属钨膜作为中间层；然后调节灯丝电源升高灯丝温度达到2100-2300°C，向反应室内通入甲烷、硼烷和氢气，在已沉积的钨层表面生长金刚石膜。本发明石墨基体不需转移，可在同一套装置中原位连续生长，这种方法高效、简便、低成本、且能保证薄膜制备的高质量。 　　主权利要求：1.一种石墨表面掺硼金刚石薄膜材料，其特征在于在石墨基体表面先热丝化学气相沉积一层金属钨膜作为中间过渡层，再在其上热丝化学气相沉积掺硼金刚石膜，其中金属钨层厚度为0.2～2mm，金刚石膜的厚度为0.5～10mm。
　　2.一种如权利要求1所述的石墨表面掺硼金刚石薄膜材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： a、将石墨基体放置于热丝等离子体化学气相沉积反应室内，将反应室抽真空至1.0 ~ 3.0 Pa； b、给反应室内的热丝通电，使灯丝温度达到1200°~ 1400°C，再通入50-70°C水浴锅恒温加热气化的羰基钨蒸汽，使羰基钨蒸汽分子在石墨基体表面分解沉积出金属钨膜作为中间层； c、关闭羰基钨蒸汽管路进气阀，调节灯丝电源升高灯丝温度达到2100-2300°C，然后向反应室内通入甲烷、硼烷和氢气，在已沉积的钨层表面生长金刚石膜。
　　3.根据权利要求2所述的石墨表面掺硼金刚石薄膜材料的制备方法，其特征在于热丝化学气相沉积金刚石膜的反应气源为甲烷和氢气，掺杂源为硼烷；其中甲烷占气体总体积比例为0.5 ~ 4%，硼烷占气体总体积比例为百万分之10-1000，其余气体为氢气，总气流量为每分钟200 ~ 400毫升。
　　4.根据权利要求3所述的石墨表面掺硼金刚石薄膜材料的制备方法，其特征在于所通入的硼烷为氢稀释的硼烷。
　　5.根据权利要求2所述的石墨表面掺硼金刚石薄膜材料的制备方法，其特征在于石墨基体表面制备掺硼金刚石膜的方法采用原位金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术制备，即使用同一套装置，先在石墨基体表面沉积金属钨膜作为中间层，关闭羰基钨蒸汽管路进气阀，再改变气源及工艺条件，通入甲烷、硼烷和氢气，沉积金刚石膜。