【技术实现步骤摘要】
一种有序排布金刚石微纳米锥阵列工具的制备方法
本专利技术涉及一种用于加工“金字塔”型表面微纳结构的金刚石工具的制备方法，尤其是一种有序排布的金刚石微纳米锥阵列工具的制造方法，具体的说是一种通过在纳米金刚石表面制备有序排布的金属掩膜点阵列，再液化收缩成掩膜点球并修复形状缺陷，使用反应离子刻蚀制备出具有一定前倾角的有序排布的金刚石微纳米锥阵列工具的制备方法。
技术介绍
现有技术中“金字塔”微纳结构的制备大多由化学腐蚀、飞秒激光技术、光刻技术等方法制备，但目前“金字塔”微纳结构加工还存在着不同程度的微纳结构分布随机、效率低和成本高等问题。通过制备形貌、尺寸、倾角可控的有序排布的金刚石微纳米锥阵列工具，可高效、低成本加工出“金字塔”型微纳结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有“金字塔”型微纳结构制造成本高，效率低，微结构大小不一、分布随机等问题，专利技术一种可以低成本、高效率、高精度加工有序排布的“金字塔”型微纳结构的有序排布金刚石微纳米锥阵列工具的制备方法。本专利技术的技术方案是：
【技术保护点】
1.一种有序排布金刚石微纳米锥阵列工具的制备方法，其特征是它包括以下步骤：/n步骤一，使用超短脉冲制备孔径与位置可控的微孔阵列溅射掩膜板；/n步骤二，将掩膜板固定于纳米金刚石薄膜上，纳米金刚石薄膜沉积在硅片衬底上，使用磁控溅射设备利用微孔阵列掩膜板进行选择性沉积得到有序排布的金属掩膜点阵列；/n步骤三，使用MPCVD设备加热衬底，使金属掩膜点液化收缩成掩膜点球并修复磁控溅射制备的金属掩膜点的形状缺陷；/n步骤四，使用MPCVD设备的反应离子刻蚀纳米金刚石薄膜，制备出有序排布的锥阵列金刚石工具。/n
【技术特征摘要】
1.一种有序排布金刚石微纳米锥阵列工具的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
步骤一，使用超短脉冲制备孔径与位置可控的微孔阵列溅射掩膜板；
步骤二，将掩膜板固定于纳米金刚石薄膜上，纳米金刚石薄膜沉积在硅片衬底上，使用磁控溅射设备利用微孔阵列掩膜板进行选择性沉积得到有序排布的金属掩膜点阵列；
步骤三，使用MPCVD设备加热衬底，使金属掩膜点液化收缩成掩膜点球并修复磁控溅射制备的金属掩膜点的形状缺陷；
步骤四，使用MPCVD设备的反应离子刻蚀纳米金刚石薄膜，制备出有序排布的锥阵列金刚石工具。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是将硅片衬底倾斜一定角度，使用MPCVD设备的反应离子刻蚀纳米金刚石薄膜，刻蚀出具有一定前倾角的金刚石微锥，从而制备出有序排布的金刚石微纳米锥阵列工具。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的纳米金刚石薄膜的制备包括以下步骤：
步骤一，将硅片置于氢氟酸中超声清洗10~15分钟去除表面氧化层，使用无水乙醇清洗并吹干后放入金刚石微粉丙酮悬浮液超声震荡15~30分钟，并用去离子水清洗，在氮气环境中吹干待用，得到处理好的衬底；
步骤二，将经过一系列处理的硅片衬底置于热丝化学气相沉积（HFCVD）设备中沉积纳米金刚石薄膜。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的氢氟酸溶液浓度为4%~6%，金刚石微粉悬浊液的为浓度为3g/50ml，金刚石颗粒大小为50nm。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的采用热丝化学气相沉积设备在硅片衬底表面沉积纳米金刚石薄膜时使用的参数为：实验前真空腔内的本底真空抽至1Pa，使用H2和CH4作为工作气体，H2的气体流量为600SCCM，CH4的气体流量为18SCCM；热丝选用钨丝，热丝温度为2250~2300℃，热丝到样品台的距离为10mm，衬底...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐锋，孙烁，施莉莉，赵延超，刘宇，左敦稳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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