[发明专利]在金刚石对顶砧上集成电极的方法

摘要

本发明的在金刚石对顶砧上集成电极的方法属于高温高压装置的技术领域。本发明利用纳米引晶技术、薄膜沉积技术和离子束刻蚀技术，将掺硼金刚石电极制备到金刚石压砧上。所述的薄膜沉积，有用作电极的掺硼金刚石膜的沉积和制备过程中用作保护层的氧化铝膜的沉积。本发明采用氩离子束对整个金刚石压砧进行轰击，最后使设计的电极间绝缘带处的掺硼金刚石膜断开形成电极，避免了在高温条件下硼掺杂金刚石膜的选择性沉积造成的掩膜破裂使电极间导通的问题，提高在金刚石压砧上制备金刚石电极的成功率。

主权项

一种在金刚石对顶砧上集成电极的方法，分八个步骤完成，第一步：将金刚石压砧放入丙酮和酒精的混合液浸泡以去除表面污渍，取出后用去离子水冲洗，烘干后浸入纳米金刚石粉悬浮液中，再取出烘干；第二步：将附有纳米金刚石粉的金刚石压砧放入化学气相沉积装置中，进行硼掺杂金刚石膜的沉积；第三步：将表面带有硼掺杂金刚石膜的金刚石压砧放入磁控溅射装置的真空腔，利用磁控溅射方法将氧化铝膜沉积在硼掺杂金刚石膜表面；第四步：将镀有氧化铝膜的金刚石压砧取出，在其表面涂抹光刻胶，利用光刻技术在金刚石压砧的砧面和侧面刻出电极间绝缘带的图形形状，在沸水浴条件下用磷酸腐蚀掉电极间绝缘带处裸露的氧化铝膜；第五步：将金刚石压砧置入离子束溅射装置的真空腔中，利用氩离子束对金刚石压砧进行轰击；离子束溅射装置的工作条件为：工作气压2.4×10‑1～3.0×10‑1Pa，阳极工作电压62V，工作电流0.62A，阴极工作电流18A，屏极工作电压500～600V，束流电压200V，束流电流40～50mA，加速电流10mA，轰击时间3～5分钟；第六步：用体积比为1∶1的硝酸与硫酸的混合液作腐蚀液，将金刚石砧面上的氧化铝保护层腐蚀掉，分别用酒精和丙酮将其清洗干净；第七步：重复第三至六步的过程，直至电极间绝缘带处的硼掺杂金刚石膜完全被轰击断开成为互不导通的电极；第八步：将铜丝用银浆粘接于金刚石压砧侧面裸露的硼掺杂金刚石膜电极上。