申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)
發(fā)明人:胡曉君 仰宗春
摘要: 本發(fā)明提供了一種石英基Si?V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜,其制備方法為:用納米金剛石溶液對(duì)石英襯底進(jìn)行超聲振蕩預(yù)處理;采用熱絲化學(xué)氣相沉積法,在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的石英襯底上制備得到納米金剛石薄膜,再將其置于500~650℃的空氣中保溫10~50min,即制得所述的石英基Si?V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜;本發(fā)明簡(jiǎn)單易行、容易操作,制備得到的具有強(qiáng)Si?V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜與石英基體結(jié)合力較弱,為剝離獲得具有Si?V發(fā)光的納米金剛石晶粒奠定了良好的基礎(chǔ),這對(duì)于實(shí)現(xiàn)納米金剛石在生物標(biāo)記、單光子源等領(lǐng)域的應(yīng)用具有十分重要的科學(xué)意義和工程價(jià)值。
主權(quán)利要求:1.一種石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜,其特征在于,所述石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜按如下方法制備得到:(1)用納米金剛石溶液對(duì)石英襯底進(jìn)行超聲振蕩預(yù)處理;(2)采用熱絲化學(xué)氣相沉積法,在經(jīng)過(guò)步驟(1)預(yù)處理的石英襯底上制備得到納米金剛石薄膜,再將其置于500~650℃的空氣中保溫10~50min,即制得所述的石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜,其特征在于,所述步驟(1)的操作方法為:將納米金剛石粉末以料液質(zhì)量比1:50~150分散于去離子水中,得到納米金剛石溶液,將石英襯底置于所得納米金剛石溶液中,使用功率為200W的超聲波振蕩機(jī)進(jìn)行超聲波振蕩0.5~3h,之后將石英襯底依次置于去離子水、丙酮中,使用功率為200W的超聲波振蕩機(jī)分別進(jìn)行超聲清洗2min,最后干燥,備用。
3.如權(quán)利要求1所述的石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜,其特征在于,所述步驟(2)的操作方法為:將經(jīng)過(guò)步驟(1)預(yù)處理的石英襯底放入熱絲化學(xué)氣相沉積設(shè)備,以丙酮為碳源,采用氫氣A鼓泡方式將丙酮帶入到反應(yīng)室中,氫氣B、丙酮的流量比為200:90,熱絲與石英襯底的距離為6~10mm,反應(yīng)功率為1600~2000W,工作氣壓為1.63~2.63Kpa;薄膜生長(zhǎng)時(shí)間為5~30min,在反應(yīng)過(guò)程中不加偏壓,薄膜生長(zhǎng)結(jié)束后,在不通氫氣B的條件下降溫冷卻至室溫,即在石英襯底上制備得到納米金剛石薄膜,再將其置于500~650℃的空氣中保溫10~50min,即制得所述的石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的石英基Si-V發(fā)光的單顆粒層納米金剛石薄膜,其特征在于,由尺寸為300~600nm的顆粒組成,每個(gè)顆粒中包含尺寸為納米級(jí)的金剛石晶粒和非晶碳相。