技術(shù)特征：

1.一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、金剛石晶片預(yù)處理：

在超聲功率為300W的條件下，將HPHT單晶金剛石晶片依次用丙酮超聲波清洗30min、去離子水超聲波清洗15min及無水乙醇超聲波清洗15min，將清洗后的HPHT單晶金剛石晶片置于管式爐中，在溫度為200℃～500℃的條件下，加熱1min，得到預(yù)處理后的金剛石晶片；

二、SiO₂微球預(yù)處理：

將直徑為0.2μm～1μm的SiO₂納米微球浸入到質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50％～85％的酒精溶液中，并在超聲功率為300W～500W的條件下，分散處理10min～15min，得到分散均勻的SiO₂懸濁液；

三、掩模板沉積：

將預(yù)處理后的金剛石晶片置于LB膜儀的樣品臺(tái)上，預(yù)先垂直浸入到LB膜儀的水面之下并置于LB膜儀兩塊液面擋板之間，然后將分散均勻的SiO₂懸濁液滴加在LB膜儀水槽中，以移動(dòng)速度為1mm/s～10mm/s，調(diào)整LB膜儀兩塊液面擋板的位置并檢測(cè)膜壓，當(dāng)膜壓達(dá)到臨界值時(shí)，調(diào)整LB膜儀液面擋板移動(dòng)速度為100μm/s～500μm/s，并以升起速度為100μm/s～500μm/s，升起LB膜儀的樣品臺(tái)，使SiO₂單層膜轉(zhuǎn)移至預(yù)處理后的金剛石晶片表面，得到沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片；

四、掩模板處理：

將沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片置于氣氛管式爐中，在空氣氣氛及溫度為100℃～200℃的條件下，加熱10min～30min，得到處理后的沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片；

五、單層反蛋白石單晶金剛石生長(zhǎng)：

將處理后的沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片置于MPCVD儀器艙體內(nèi)，關(guān)艙，艙體抽真空，使艙內(nèi)真空度達(dá)到1.0×10^-6mbar～3.0×10^-6mbar，開啟程序，設(shè)定氫氣流量為100sccm～200sccm，氧氣流量為2sccm～10sccm，艙內(nèi)氣壓為15mbar～30mbar，啟動(dòng)微波發(fā)生器，激活等離子體，升高艙內(nèi)氣壓至50mbar～200mbar，功率至1500W～3000W，通入甲烷氣體，控制甲烷氣體流量為2sccm～10sccm，調(diào)整并維持處理后的沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片表面溫度為500℃～900℃，在表面溫度為500℃～900℃的條件下進(jìn)行單晶金剛石微納結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，控制單晶金剛石微納結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)厚度為SiO₂微球掩膜板厚度的3/5～4/5，關(guān)閉甲烷氣體閥門，以20mbar/min的速率降低艙內(nèi)氣壓，直至溫度降低至室溫，關(guān)閉等離子體，暫時(shí)停止生長(zhǎng)，打開MPCVD儀器艙體，得到第一次生長(zhǎng)結(jié)束后的金剛石晶片；

六、生長(zhǎng)后處理：

將第一次生長(zhǎng)結(jié)束后的金剛石晶片依次用丙酮超聲波清洗30min、去離子水超聲波清洗15min及無水乙醇超聲波清洗15min，將清洗后的第一次生長(zhǎng)結(jié)束的金剛石晶片放入氣氛管式爐中，通入氧氣，在溫度為200℃～500℃的條件下，加熱5min～10min，得到處理后的第一次生長(zhǎng)結(jié)束的金剛石晶片；

七、多掩模板沉積及金剛石生長(zhǎng)：

將處理后的第一次生長(zhǎng)結(jié)束的金剛石晶片按步驟三至六重復(fù)九次，得到生長(zhǎng)后的金剛石晶片；

八、掩模板去除：

將生長(zhǎng)后的金剛石晶片的四個(gè)側(cè)壁進(jìn)行機(jī)械拋光，拋光液采用粒徑為10nm～50nm的金剛石懸浮液，拋光盤為鑄鐵，在轉(zhuǎn)速為800r/min～2000r/min的條件下，拋光5min～30min，得到拋光后的樣品，將拋光后的樣品片依次用丙酮超聲波清洗30min、去離子水超聲波清洗15min及無水乙醇超聲波清洗15min，然后置于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20％～50％的氫氟酸中2h～10h，保留下的單晶金剛石骨架結(jié)構(gòu)即為單晶金剛石反蛋白石。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟二中將直徑為0.5μm的SiO₂納米微球浸入到質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50％～85％的酒精溶液中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟二中在超聲功率為300W的條件下，分散處理12min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟四中在空氣氣氛及溫度為100℃的條件下，加熱20min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟五中使艙內(nèi)真空度達(dá)到3.0×10^-6mbar，開啟程序，設(shè)定氫氣流量為200sccm，氧氣流量為5sccm，艙內(nèi)氣壓為20mbar。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟五中升高艙內(nèi)氣壓至100mbar，功率至1500W，通入甲烷氣體，控制甲烷氣體流量為5sccm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟五中調(diào)整并維持處理后的沉積SiO₂微球掩膜板的金剛石晶片表面溫度為900℃，在表面溫度為900℃的條件下進(jìn)行單晶金剛石微納結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，控制單晶金剛石微納結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)厚度為SiO₂微球掩膜板厚度的4/5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟六中將清洗后的第一次生長(zhǎng)結(jié)束的金剛石晶片放入氣氛管式爐中，通入氧氣，在溫度為200℃的條件下，加熱6min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟八中將生長(zhǎng)后的金剛石晶片的四個(gè)側(cè)壁進(jìn)行機(jī)械拋光，拋光液采用粒徑為10nm的金剛石懸浮液，拋光盤為鑄鐵，在轉(zhuǎn)速為1500r/min的條件下，拋光15min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用LB掩模板制備單晶金剛石反蛋白石的方法，其特征在于步驟八中然后置于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40％的氫氟酸中8h。