申請(qǐng)?zhí)? 201410133360.9

　　申請(qǐng)人: 長(zhǎng)春工程學(xué)院

　　摘要： 在氯化鈉襯底上，在甲烷和氫氣氣氛下，使用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)，制備出納米金剛石。反應(yīng)過(guò)程中，甲烷氣體和氫氣的相應(yīng)流量比為（10-15）：（75-85）區(qū)間，單位為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升每分（sccm），溫度在750-850℃區(qū)間。本發(fā)明在烴類(lèi)氣體作為碳源氣體，與氫氣合理配比，得到了結(jié)晶良好的納米金剛石，無(wú)需對(duì)基片進(jìn)行預(yù)處理，并且?guī)缀醪缓渌蓟s質(zhì)，提供了一種非常簡(jiǎn)單的制備納米金剛石的方法，并提出了新的生長(zhǎng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)成品的透射電子顯微鏡照片見(jiàn)圖1。

　　主權(quán)利要求：1.在NaCl基底上，在氫氣/甲烷的氣氛下制備出納米金剛石的一種方法，其特征在于，該方法主要包括以下步驟：步驟A：將NaCl（100）單晶片放置于丙酮溶液中，超聲清洗3min，用吹風(fēng)機(jī)吹干，放在RF-PECVD真空室的樣品臺(tái)上，在氫氣的氣氛下加熱至反應(yīng)溫度，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積；步驟B：在甲烷和氫氣的等離子體中，在NaCl的襯底上進(jìn)行化學(xué)氣相沉積過(guò)程；步驟C：反應(yīng)結(jié)束后，停止通入甲烷，通保護(hù)氣體氫氣，冷卻至室溫。

　　2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，在步驟A中，所使用的單晶氯化鈉基片。

　　3.如權(quán)利要求書(shū)1所述的氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，在步驟B中，反應(yīng)溫度在750-850℃。

　　4.如權(quán)利要求書(shū)1所述的在氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，在步驟B中的化學(xué)氣相沉積階段，碳源氣體選自烴類(lèi)，優(yōu)選氣體為甲烷。

　　5.如權(quán)利要求書(shū)1所述的在沉積氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，在步驟B和C的化學(xué)氣相沉積和冷卻階段，使用了氫氣作為反應(yīng)氣體和冷卻氣體。

　　6. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的在沉積氣氛下制備納米金剛石顆粒的方法，其特征在于，甲烷和氫氣的流量配比為（10-15）：（75-85）區(qū)間，單位為sccm(standard cubic centimeter per minute 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分)。

　　7. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，使用PECVD（plasma enhanced chemical vapor deposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）作為制備納米金剛石的反應(yīng)設(shè)備，使甲烷氣體、氫氣在射頻電源的作用下離化、分解成為等離子體，從而進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，最終沉積在氯化鈉襯底上形成納米金剛石。

　　8. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的在氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，得到的納米金剛石，通過(guò)透射電鏡觀察，視野中只有納米金剛石顆粒存在，幾乎沒(méi)有其它碳基雜質(zhì)存在。

　　9. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的沉積氣氛下制備納米金剛石的方法，其特征在于，通過(guò)拉曼光譜分析，從譜圖上我們可以看到在1331cm-1處的典型金剛石拉曼散射峰；此外，1588 cm-1附近的微弱峰包表明該樣品中還含有少量具有sp2結(jié)構(gòu)的非金剛石相；與金剛石相比，石墨對(duì)拉曼散射要敏感的多，即sp3鍵的拉曼散射效率約為sp2鍵的1/50，由此說(shuō)明了此樣品中金剛石成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。