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　　申请号：201610803733.8
　　申请人：武汉工程大学
　　发明人：马志斌 任昱霖

　　摘要： 本发明涉及金刚石自支撑窗口领域。一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，超声清洗去除表面杂质；第二步，将第一步清洗后的钼片放置于纳米金刚石薄膜的中央，得到试样；然后将试样放置在微波等离子体化学气相沉积装置的反应腔中的基片台上；第三步，待真空度下降到标准真空度后通入氢气；第四步，打开微波电源，加大微波功率，待反应腔室内开始辉光放电后关闭隔膜阀，通入碳源气体，调节功率和气压，稳定等离子体状态；第五步，沉积完成后，腐蚀，得到带自支撑框架的金刚石真空窗口。该方法显著提高金刚石自支撑薄膜适应环境变化的能力，便于后期金刚石真空窗口与金属法兰的焊接。 　　主权利要求：1.一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，首先将硅衬底支撑的纳米金刚石薄膜与表面抛光处理后的钼片分别进行超声清洗去除表面杂质，干燥后待用；第二步，将第一步清洗后的钼片放置于纳米金刚石薄膜的中央，得到试样；然后将试样放置在微波等离子体化学气相沉积装置的反应腔中的基片台上；第三步，密封反应腔室，打开真空泵对反应腔室抽真空，待真空度下降到标准真空度后通入氢气；第四步，打开微波电源，加大微波功率，待反应腔室内开始辉光放电后关闭隔膜阀，按比例通入碳源气体，调节功率和气压，稳定等离子体状态开始沉积环形多晶金刚石框架；第五步，沉积完成后，从纳米金刚石薄膜表面取下钼片，放入硝酸与氢氟酸的混合溶液中腐蚀去除硅衬底，待腐蚀完成后，放入浓硫酸与浓硝酸配比好的混合酸中，并将其放在加热炉上煮沸来去除表面杂质，得到样品；将样品超声处理去除表面酸液后，在环形多晶金刚石框架上形成纳米金刚石自支撑窗口，得到带自支撑框架的金刚石真空窗口。
　　2.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第一步中，超声清洗为分别用乙醇、丙酮溶剂进行超声波清洗。
　　3.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第一步中，纳米金刚石膜的厚度为4-8μm，直径9～12mm。
　　4.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第二步中，所用的钼片为圆形，直径3-8mm，厚度0.2-0.5mm。
　　5.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第三步中，标准真空度为1Pa以下。
　　6.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第四步中，碳源气体为酒精蒸汽或甲烷。
　　7.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第五步中，环形多晶金刚石框架的厚度为300-500μm，宽度1.5-2.5mm。
　　8.根据权利要求1所述的一种利用掩膜法制备带自支撑框架的金刚石真空窗口的方法，其特征在于：所述第五步中硝酸与氢氟酸的体积比例为3:1，腐蚀时间2～5min；浓硫酸与硝酸的体积比例为3:1，煮沸时间10～40min。