金剛石薄膜材料制備和應(yīng)用有重要進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】近日，北京大學(xué)東莞光電研究院研究員王琦與南方科技大學(xué)、香港大學(xué)等研究人員組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在金剛石薄膜材料制備和應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展，成功開發(fā)出能夠批量生產(chǎn)大尺寸超光滑柔性金剛石薄膜的制備方法。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
金剛石作為一種具有優(yōu)異性能的天然材料，其硬度、熱導(dǎo)率和電絕緣性能均處于高水平。近年來，我國(guó)科學(xué)家不斷對(duì)其衍生產(chǎn)品深入挖掘研究，金剛石薄膜技術(shù)在研究和應(yīng)用領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。然而，超薄金剛石膜仍未獲得廣泛使用，批量生產(chǎn)依然具有挑戰(zhàn)性。
為解決這一難題，研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了切邊后使用膠帶進(jìn)行剝離的方法，能夠大量制備大面積(2英寸晶圓)、超薄(亞微米厚度)、超平整(表面粗糙度低于納米)、超柔性(可360°彎曲)的金剛石薄膜。制備的高品質(zhì)薄膜具有平坦的可加工表面，能夠允許進(jìn)行微納加工操作，超柔性特點(diǎn)使得能夠直接用于彈性應(yīng)變工程，以及變形傳感應(yīng)用。
通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究，該研究表明，剝離薄膜的品質(zhì)取決于剝離的角度和膜厚度，而且能夠在優(yōu)化的操作窗口穩(wěn)健地制備大面積且基本保持完整的金剛石薄膜。這種一步得到金剛石薄膜的方法，為大規(guī)模制備高品質(zhì)金剛石薄膜提供了新的可能，有望加快金剛石材料在電子學(xué)、光子學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。
這一創(chuàng)新制備方法的問世，無疑將為金剛石薄膜材料的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐。隨著技術(shù)的不斷成熟和完善，相信在未來將會(huì)有更多基于金剛石薄膜的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)涌現(xiàn)市場(chǎng)。
素材來源：科技日?qǐng)?bào)
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