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　　申请号：201610870721.7
　　申请人：浙江工业大学
　　发明人：胡晓君 陈成克

　　摘要： 本发明提供了一种具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其制备方法为：采用微波等离子体化学气相沉积方法，在单晶硅衬底上制备具有SiV发光的纳米金刚石薄膜；采用氧等离子体轰击方法，在微波功率600～1000W，气压0.5～6torr，氧气氮气体积比1：4～6的混合气体等离子体中，对所得纳米金刚石薄膜进行氧等离子体刻蚀处理5～30min，即得产品；本发明方法简单、易于操作，可在一台设备中完成薄膜生长和离子轰击减小晶粒的过程；制备得到的超小尺寸金刚石晶粒粒径分布均匀；金刚石晶粒尺寸小，对纳米金刚石在生物实验方面的应用具有十分重要的科学意义和价值。

　　主权利要求：1.一种具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其特征在于，所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜按如下方法制备得到：(1)采用微波等离子体化学气相沉积方法，在单晶硅衬底上制备具有SiV发光的纳米金刚石薄膜；(2)采用氧等离子体轰击方法，在微波功率600～1000W，气压0.5～6torr，氧气氮气体积比1：4～6的混合气体等离子体中，对步骤(1)得到的纳米金刚石薄膜进行氧等离子体刻蚀处理5～30min，即得所述具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜。
　　2.如权利要求1所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其特征在于，所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜中，纳米金刚石晶粒的尺寸在2.5～5nm，并且尺寸分布均匀。
　　3.如权利要求1所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其特征在于，步骤(1)制得的纳米金刚石薄膜的厚度在1～3μm，薄膜中的晶粒尺寸为6～10nm。
　　4.如权利要求1所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其特征在于，所述步骤(1)的操作方法为：(a)预处理：将单晶硅衬底先置于Ti粉、金刚石微粉和丙酮的混合液中超声震荡45min，然后再置于新取的丙酮中超声震荡1min，取出吹干后，再次置于新取的丙酮中超声震荡1min，之后取出干燥，作为纳米金刚石薄膜生长的衬底；(b)沉积薄膜：将经过步骤(a)预处理的单晶硅衬底放入微波等离子体化学气相沉积设备中，以甲烷和氩气体积比1～2：49的混合气体为反应气体，在400～500℃下反应1h，即在单晶硅衬底表面沉积得到厚度为1～3μm，晶粒尺寸为6～10nm的纳米金刚石薄膜。
　　5.如权利要求4所述的具有SiV发光的超小晶粒尺寸纳米金刚石薄膜，其特征在于，步骤(a)中，所述Ti粉、金刚石微粉和丙酮的混合液中，Ti粉的浓度为0.001～0.005g/mL，金刚石微粉的浓度为0.001～0.005g/mL。