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官方微信摘要 申请号：201410005272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：本发明公开了一种化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法；首先采...
申请号：201410005272
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：本发明公开了一种化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法；首先采用含硅有机化合物作为硅掺杂源，采用热丝化学气相沉积法在衬底表面制备硅掺杂金刚石薄膜，然后原位沉积不掺杂微米金刚石薄膜，以制备硅掺杂复合金刚石薄膜。与现有技术相比，本发明可以更加精确地控制碳源或硅掺杂源和碳源混合溶液的流量并实现定量掺杂，硅掺杂复合金刚石薄膜既具有优异的附着性能，又具有极高的表面硬度和耐磨损性能，适用于对金刚石薄膜的附着性能和耐磨损性能综合要求很高的各类应用场合。
独立权利要求：
1.一种化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：以含硅有机化合物作为硅掺杂源，采用热丝化学气相沉积法在衬底表面制备硅掺杂金刚石薄膜；然后原位沉积不掺杂微米金刚石薄膜，制得硅掺杂复合金刚石薄膜。3.如权利要求2所述的化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法，其特征在于，所述步骤A中的恒温为-30～-20℃；步骤B中的恒温为-30～-20℃。
4.如权利要求2所述的化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法，其特征在于，所述制备硅掺杂金刚石薄膜采用的沉积参数为：氢气流量800～1000ml/min，混合溶液/氢气体积比1～3％，混合溶液中硅碳原子比1000～50000∶1ppm，反应压力25～35Torr，衬底温度800～900℃，偏压电流1.0～4.0A；所述氢气流量为氢气气路流量与硅掺杂气路中的载流氢气流量之和。
5.如权利要求2所述的化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法，其特征在于，所述制备不掺杂微米金刚石薄膜采用的沉积参数为：氢气流量800～1000ml/min，碳源/氢气体积比1～3％，反应压力25～35Torr，衬底温度800～900℃，偏压电流1.0～4.0A；所述氢气流量为氢气气路流量与碳源气路中的载流氢气流量之和。
6.一种适用于如权利要求1所述的化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法的专用装置，其特征在于，所述专用装置包括并联设置且分别与氢气源、热丝化学气相沉积设备相连的硅掺杂气路、碳源气路和氢气气路；所述硅掺杂气路上设有放置在恒温箱内的混合溶液鼓泡瓶，所述碳源气路上设有放置在恒温箱内的碳源鼓泡瓶；所述硅掺杂气路为制备硅掺杂金刚石薄膜提供硅掺杂源和碳源，所述碳源气路为原位沉积不掺杂微米金刚石薄膜提供碳源。
7.如权利要求6所述的专用装置，其特征在于，所述恒温箱的可调温度范围为-50～0℃。
8.如权利要求6所述的专用装置，其特征在于，所述硅掺杂气路、碳源气路和氢气气路上靠近氢气源的一侧均设有气体质量流量计。
9.如权利要求8所述的专用装置，其特征在于，所述硅掺杂气路上气体质量流量计与混合溶液鼓泡瓶之间设有保护瓶；所述碳源气路上气体质量流量计与碳源鼓泡瓶之间设有保护瓶。
10.如权利要求6所述的专用装置，其特征在于，所述专用装置还包括与硅掺杂气路并联设置的保护气体气路；所述保护气体气路与保护气体源、热丝化学气相沉积设备相连。
豫公网安备41019702003646号