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　　申请号：201180050405

       申请人：六号元素有限公司

       摘要：一种块体硼掺杂金刚石电极，包含设置在块体硼掺杂金刚石电极的表面上的多个沟槽。通过用化学汽相沉积技术生长块体硼掺杂金刚石电极并在块体硼掺杂金刚石电极的表面上形成多个沟槽，来形成块体硼掺杂金刚石电极。根据一种配置，通过在块体硼掺杂金刚石电极的表面上形成碳溶剂金属的图案并且加热由此碳溶剂金属溶解下面的金刚石以在块体硼掺杂电极的表面上形成沟槽，来形成多个沟槽。本发明还涉及包括一个或更多个沟槽化块体硼掺杂金刚石电极的电化学单元。该块体硼掺杂金刚石电极或各块体硼掺杂金刚石电极在电化学装置内取向为使得沿基本上与电解质流动的方向平行的方向对准沟槽。

       独立权利要求：1.一种块体硼掺杂金刚石电极，包括设置在所述块体硼掺杂金刚石电极的表面中的多个沟槽，其中所述多个沟槽被图案状布置，其中每一沟槽形成连续的沟道，并且其中每一沟槽具有1μm～1mm范围的宽度和1μm～1mm范围的深度。2.根据权利要求1的块体硼掺杂金刚石电极，其中所述多个沟槽基本上相互平行地排列。3.根据权利要求2的块体硼掺杂金刚石电极，其中多个沟槽基本上与所述块体BDD电极的边缘垂直地排列。4.根据权利要求2或3的块体硼掺杂金刚石电极，其中所述沟槽基本上均匀地分开以形成均匀分开的基本上平行的沟道的图案。5.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽具有以下范围的宽度：10μm～500μm；优选20μm～100μm；或优选20μm～50μm。6.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽具有以下范围的深度：10μm～500μm；优选20μm～100μm；或优选20μm～50μm。7.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽的深度:宽度的纵横比为1:1～7.5:1；优选1:1～5:1；或优选1:1～3:1。8.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽具有小于总电极厚度的75%，优选小于50%的深度。9.根据权利要求8的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽的深度的范围为总电极厚度的5～30%，优选10～20%。10.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中所述沟槽分布于所述块体硼掺杂金刚石电极的面上，使得沟槽区域覆盖所述面的总面积的至少50%。11.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽跨电极宽度的至少50%以连续的方式延伸。12.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中每一沟槽是端部开放的，并且从所述块体硼掺杂金刚石电极的一个边缘延伸到所述块体硼掺杂金刚石电极的相对的边缘。13.根据权利要求1～10中的任一项的块体硼掺杂金刚石电极，其中提供沟槽的列和行的二维阵列。14.根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极，其中所述沟槽分布于板状块体硼掺杂金刚石电极的两个主面上。15.一种根据任何前述权利要求的块体硼掺杂金刚石电极的制造方法，该方法包括：使用化学汽相沉积技术生长块体硼掺杂金刚石电极；和在所述硼掺杂金刚石电极的表面中形成多个沟槽。16.根据权利要求15的方法，其中通过使用其上沉积所述块体硼掺杂金刚石电极的沟槽基板，在生长步骤中形成所述多个沟槽。17.根据权利要求15的方法，其中在生长步骤之后形成所述多个沟槽。18.根据权利要求17的方法，其中通过以下步骤来形成所述多个沟槽：在所述块体硼掺杂金刚石电极的表面上形成碳溶剂金属的图案；和加热，由此所述碳溶剂金属溶解下面的金刚石以在所述块体硼掺杂金刚石电极的所述表面中形成沟槽。19.根据权利要求18的方法，其中形成碳溶剂金属的图案包括：在所述块体硼掺杂金刚石电极上形成构图的掩模并通过所述掩模沉积所述碳溶剂金属。20.根据权利要求19的方法，其中所述构图的掩模是在所述块体硼掺杂金刚石电极的所述表面上形成的光刻掩模。21.根据权利要求18～20中的任一项的方法，其中所述碳溶剂金属是Fe、Ni、Cr、Cu和Co中的一种或更多种。22.根据权利要求18～21中的任一项的方法，其中通过电沉积、物理汽相沉积或化学汽相沉积沉积所述碳溶剂金属。23.根据权利要求18～22中的任一项的方法，其中所述方法还包括：在加热之后清洁所述块体硼掺杂金刚石表面，以去除任何碳溶剂金属，并且如存在光刻掩模，去除任何光刻掩模。24.一种电化学装置，包括根据权利要求1～14中的任一项的块体硼掺杂金刚石电极。25.根据权利要求24的电化学装置，其中所述块体硼掺杂金刚石电极在所述电化学装置内被取向为使得所述沟槽沿与电解质流动的方向基本上平行的方向排列。26.根据权利要求24或25的电化学装置，其中多个块体硼掺杂金刚石电极以面对面配置来提供，每一电极被配置为用作双极电极。