申請號: 201410133360.9

　　申請人: 長春工程學院

　　摘要： 在氯化鈉襯底上，在甲烷和氫氣氣氛下，使用等離子增強化學氣相沉積技術，制備出納米金剛石。反應過程中，甲烷氣體和氫氣的相應流量比為（10-15）：（75-85）區間，單位為標準狀態毫升每分（sccm），溫度在750-850℃區間。本發明在烴類氣體作為碳源氣體，與氫氣合理配比，得到了結晶良好的納米金剛石，無需對基片進行預處理，并且幾乎不含其它碳基雜質，提供了一種非常簡單的制備納米金剛石的方法，并提出了新的生長機制。實驗成品的透射電子顯微鏡照片見圖1。

　　主權利要求：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，用吹風機吹干，放在RF-PECVD真空室的樣品臺上，在氫氣的氣氛下加熱至反應溫度，進行化學氣相沉積；步驟B：在甲烷和氫氣的等離子體中，在NaCl的襯底上進行化學氣相沉積過程；步驟C：反應結束后，停止通入甲烷，通保護氣體氫氣，冷卻至室溫。

　　2.如權利要求書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.如權利要求書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，反應溫度在750-850℃。

　　4.如權利要求書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中的化學氣相沉積階段，碳源氣體選自烴類，優選氣體為甲烷。

　　5.如權利要求書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的化學氣相沉積和冷卻階段，使用了氫氣作為反應氣體和冷卻氣體。

　　6. 如權利要求書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）區間，單位為sccm(standard cubic centimeter per minute 標準狀態毫升/分)。

　　7. 如權利要求書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，等離子體增強化學氣相沉積）作為制備納米金剛石的反應設備，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，從而進行復雜的化學反應，最終沉積在氯化鈉襯底上形成納米金剛石。

　　8. 如權利要求書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，通過透射電鏡觀察，視野中只有納米金剛石顆粒存在，幾乎沒有其它碳基雜質存在。

　　9. 如權利要求書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結構的非金剛石相；與金剛石相比，石墨對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，由此說明了此樣品中金剛石成分占絕對優勢。