電漿蝕刻及表面處理摻硼鑽石電化學電極之方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

100103083

專利證號

I 437623

專利獲證名稱

電漿蝕刻及表面處理摻硼鑽石電化學電極之方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2014/05/11

技術說明

此發明使用氫或空氣電漿蝕刻及表面處理之深次微米(deep sub-micron) 晶粒之摻硼鑽石薄膜，而提昇其電化學電極之電荷轉移速率，達成電化學積體檢測器所需之低溫鑽石薄膜成長，且具平滑表面之導電、抗化學反應、且具比常用白金電極較低雜訊、較大的電化學電極可用電位範圍之電極。此方法係使用比一般大晶粒多晶鑽石(microcrystalline diamond) 合成所需800-900C較低的700C基板溫度，成長晶粒約100-300nm的多晶鑽石薄膜，具有足夠大的摻硼鑽石晶粒，以保留鑽石電化學電極的獨特優良持性，並因晶粒小且具晶界非鑽成份，再經氫或空氣電漿蝕刻及表面處理之深次微米晶粒之摻硼鑽石薄膜，造成晶界鑽石晶面的露出，因而增大有效面積，結合露出晶面與非鑽成份的電荷轉移貢獻，造就整体增強的反應速率。 Enhancement of charge transfer reaction rate of deep sub-micron boron-doped diamond film as an electrochemical electrode by plasma etching in hydrogen and in air has been demonstrated. Polycrystalline boron-doped-diamond (BDD) films with deep sub-micron grains exhibit smooth and mirror-like surfaces and retain most electrochemical properties of high-quality microcrystalline BDD. They exhibit low background current and wide potential windows. Plasma treated polycrystalline boron doped diamond electrochemical electrode is an excellent compromise to replace high crystalline microcrystalline diamond films with large diamond grains and rough surfaces which require high-temperature synthesis and expensive polishing for applications to integrated electrochemical sensor circuits.

備註

本部(收文號1060000114)同意該校105年12月30日成大研總字第1054501055號函申請終止維護專利

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