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　　申請號：201610803733.8
　　申請人：武漢工程大學
　　發明人：馬志斌 任昱霖

　　摘要： 本發明涉及金剛石自支撐窗口領域。一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于包括如下步驟：第一步，超聲清洗去除表面雜質；第二步，將第一步清洗后的鉬片放置于納米金剛石薄膜的中央，得到試樣；然后將試樣放置在微波等離子體化學氣相沉積裝置的反應腔中的基片臺上；第三步，待真空度下降到標準真空度后通入氫氣；第四步，打開微波電源，加大微波功率，待反應腔室內開始輝光放電后關閉隔膜閥，通入碳源氣體，調節功率和氣壓，穩定等離子體狀態；第五步，沉積完成后，腐蝕，得到帶自支撐框架的金剛石真空窗口。該方法顯著提高金剛石自支撐薄膜適應環境變化的能力，便于后期金剛石真空窗口與金屬法蘭的焊接。 　　主權利要求：1.一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于包括如下步驟：第一步，首先將硅襯底支撐的納米金剛石薄膜與表面拋光處理后的鉬片分別進行超聲清洗去除表面雜質，干燥后待用；第二步，將第一步清洗后的鉬片放置于納米金剛石薄膜的中央，得到試樣；然后將試樣放置在微波等離子體化學氣相沉積裝置的反應腔中的基片臺上；第三步，密封反應腔室，打開真空泵對反應腔室抽真空，待真空度下降到標準真空度后通入氫氣；第四步，打開微波電源，加大微波功率，待反應腔室內開始輝光放電后關閉隔膜閥，按比例通入碳源氣體，調節功率和氣壓，穩定等離子體狀態開始沉積環形多晶金剛石框架；第五步，沉積完成后，從納米金剛石薄膜表面取下鉬片，放入硝酸與氫氟酸的混合溶液中腐蝕去除硅襯底，待腐蝕完成后，放入濃硫酸與濃硝酸配比好的混合酸中，并將其放在加熱爐上煮沸來去除表面雜質，得到樣品；將樣品超聲處理去除表面酸液后，在環形多晶金剛石框架上形成納米金剛石自支撐窗口，得到帶自支撐框架的金剛石真空窗口。
　　2.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第一步中，超聲清洗為分別用乙醇、丙酮溶劑進行超聲波清洗。
　　3.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第一步中，納米金剛石膜的厚度為4-8μm，直徑9～12mm。
　　4.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第二步中，所用的鉬片為圓形，直徑3-8mm，厚度0.2-0.5mm。
　　5.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第三步中，標準真空度為1Pa以下。
　　6.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第四步中，碳源氣體為酒精蒸汽或甲烷。
　　7.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第五步中，環形多晶金剛石框架的厚度為300-500μm，寬度1.5-2.5mm。
　　8.根據權利要求1所述的一種利用掩膜法制備帶自支撐框架的金剛石真空窗口的方法，其特征在于：所述第五步中硝酸與氫氟酸的體積比例為3:1，腐蝕時間2～5min；濃硫酸與硝酸的體積比例為3:1，煮沸時間10～40min。