申請人:浙江工業大學
發明人:胡曉君 仰宗春
摘要: 本發明提供了一種石英基Si?V發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石英襯底進行超聲振蕩預處理;采用熱絲化學氣相沉積法,在經過預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發光的單顆粒層納米金剛石薄膜;本發明簡單易行、容易操作,制備得到的具有強Si?V發光的單顆粒層納米金剛石薄膜與石英基體結合力較弱,為剝離獲得具有Si?V發光的納米金剛石晶粒奠定了良好的基礎,這對于實現納米金剛石在生物標記、單光子源等領域的應用具有十分重要的科學意義和工程價值。
主權利要求:1.一種石英基Si-V發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石英襯底進行超聲振蕩預處理;(2)采用熱絲化學氣相沉積法,在經過步驟(1)預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發光的單顆粒層納米金剛石薄膜。
2.如權利要求1所述的石英基Si-V發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的超聲波振蕩機進行超聲波振蕩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的超聲波振蕩機分別進行超聲清洗2min,最后干燥,備用。
3.如權利要求1所述的石英基Si-V發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:將經過步驟(1)預處理的石英襯底放入熱絲化學氣相沉積設備,以丙酮為碳源,采用氫氣A鼓泡方式將丙酮帶入到反應室中,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,反應功率為1600~2000W,工作氣壓為1.63~2.63Kpa;薄膜生長時間為5~30min,在反應過程中不加偏壓,薄膜生長結束后,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發光的單顆粒層納米金剛石薄膜。
4.如權利要求1所述的石英基Si-V發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,每個顆粒中包含尺寸為納米級的金剛石晶粒和非晶碳相。