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　　申请号: 201410133360.9

　　申请人: 长春工程学院

　　摘要： 在氯化钠衬底上，在甲烷和氢气气氛下，使用等离子增强化学气相沉积技术，制备出纳米金刚石。反应过程中，甲烷气体和氢气的相应流量比为（10-15）：（75-85）区间，单位为标准状态毫升每分（sccm），温度在750-850℃区间。本发明在烃类气体作为碳源气体，与氢气合理配比，得到了结晶良好的纳米金刚石，无需对基片进行预处理，并且几乎不含其它碳基杂质，提供了一种非常简单的制备纳米金刚石的方法，并提出了新的生长机制。实验成品的透射电子显微镜照片见图1。

　　主权利要求：1.在NaCl基底上，在氢气/甲烷的气氛下制备出纳米金刚石的一种方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：步骤A：将NaCl（100）单晶片放置于丙酮溶液中，超声清洗3min，用吹风机吹干，放在RF-PECVD真空室的样品台上，在氢气的气氛下加热至反应温度，进行化学气相沉积；步骤B：在甲烷和氢气的等离子体中，在NaCl的衬底上进行化学气相沉积过程；步骤C：反应结束后，停止通入甲烷，通保护气体氢气，冷却至室温。

　　2.如权利要求书1所述的气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，在步骤A中，所使用的单晶氯化钠基片。

　　3.如权利要求书1所述的气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，在步骤B中，反应温度在750-850℃。

　　4.如权利要求书1所述的在气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，在步骤B中的化学气相沉积阶段，碳源气体选自烃类，优选气体为甲烷。

　　5.如权利要求书1所述的在沉积气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，在步骤B和C的化学气相沉积和冷却阶段，使用了氢气作为反应气体和冷却气体。

　　6. 如权利要求书1所述的在沉积气氛下制备纳米金刚石颗粒的方法，其特征在于，甲烷和氢气的流量配比为（10-15）：（75-85）区间，单位为sccm(standard cubic centimeter per minute 标准状态毫升/分)。

　　7. 如权利要求书1所述的气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，使用PECVD（plasma enhanced chemical vapor deposition，等离子体增强化学气相沉积）作为制备纳米金刚石的反应设备，使甲烷气体、氢气在射频电源的作用下离化、分解成为等离子体，从而进行复杂的化学反应，最终沉积在氯化钠衬底上形成纳米金刚石。

　　8. 如权利要求书1所述的在气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，得到的纳米金刚石，通过透射电镜观察，视野中只有纳米金刚石颗粒存在，几乎没有其它碳基杂质存在。

　　9. 如权利要求书1所述的沉积气氛下制备纳米金刚石的方法，其特征在于，通过拉曼光谱分析，从谱图上我们可以看到在1331cm-1处的典型金刚石拉曼散射峰；此外，1588 cm-1附近的微弱峰包表明该样品中还含有少量具有sp2结构的非金刚石相；与金刚石相比，石墨对拉曼散射要敏感的多，即sp3键的拉曼散射效率约为sp2键的1/50，由此说明了此样品中金刚石成分占绝对优势。