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　　申請號：201610027740.3
　　申請人：山西大學
　　發明人：范修軍 趙巖 王娟娟 張獻明

　　摘要：本發明提供一種制備金剛石薄膜材料的裝置和方法，屬于金剛石薄膜技術領域。所述的裝置包括：真空系統、熱絲陣列、帶石英管的CVD爐、電控部分。金剛石晶體薄膜的制備方法、步驟包括：硅片清洗、金剛石粉末研磨；在所述裝置的熱絲CVD爐中，氣體為H2、CH4，通過去離子水的H2的氣氛下，生長得到金剛石晶體薄膜。本發明制備的金剛石晶體薄膜具有結晶度高、質量好，厚度均勻等特點。所述設備具有成本低、易于維護的特點。金剛石晶體薄膜的制備方法具有生長速度快、薄膜樣品表面均勻，易實現工業生產等優點。 　　主權利要求：1.一種制備金剛石薄膜材料的裝置，其特征在于，包括CVD爐(1)、石英管(2)，石英管(2)通過CVD爐(1)，所述石英管(2)中設置兩根水平平行排列的鉬棒(3)，鉬棒(3)的一端與電控系統通過電線(4)相連，另一端設有熱絲陣列，每根熱絲(5)與鉬棒用石墨螺絲(6)固定，石英管(2)兩端密封，并在靠近電控系統一端設置進氣管(7)，進氣管(7)連接氣體流量控制系統，另一端設置出氣管(8)，出氣管(8)連接真空系統。
　　2.如權利要求1所述的一種制備金剛石薄膜材料的裝置，其特征在于，在石英管(2)兩端伸出CVD爐部分設置用于降溫的風扇(9)。
　　3.如權利要求1所述的一種制備金剛石薄膜材料的裝置，其特征在于，所述的熱絲陣列為數根鎢絲平行排列構成。
　　4.如權利要求1所述的一種制備金剛石薄膜材料的裝置，其特征在于，所述的兩根鉬棒的間距為1—3厘米。
　　5.一種制備金剛石晶體薄膜材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將硅片依次經過甲醇、丙酮和異丙酮超聲清洗，N2吹干，用0.05-0.2mm粗金剛石粉研磨；(2)將步驟(1)處理的硅片置于所述制備金剛石薄膜材料裝置的熱絲陣列的下方0.5-1.0cm處，在CVD爐溫850-1000℃下，氣體流量分別為H2:125-175sccm，CH4:0.3-0.6sccm，通過去離子水的H2為5-25sccm，總氣壓為25-30Torr，熱絲陣列為3-5根鎢絲，熱絲陣列總功率為75-85W，反應1-4h即得金剛石晶體薄膜。
　　6.如權利要求1所述的一種制備金剛石晶體薄膜材料的方法，其特征在于，所述的粗金剛石粉研磨是用0.1mm粗金剛石粉研磨。