硼掺杂类金刚石薄膜电极的设备制作方法与相关技术
类金刚石薄膜制备及应用综述
类金刚石薄膜制备及应用综述类金刚石薄膜是一种具有高硬度、高热导率、化学稳定性良好等优良性能的材料，在多个领域有着广泛的应用。
在本综述中，我将就类金刚石薄膜的制备方法、特性及应用进行详细的介绍，以期为相关领域的研究人员提供指导和借鉴。
一、类金刚石薄膜的制备方法1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种常用的制备类金刚石薄膜的方法，其核心原理是利用化学反应在基板表面上沉积出单质碳或烷烃单体，再通过合适的条件使其聚合形成类金刚石薄膜。
其优点是工艺成熟、生产效率高，所需设备成本较高，对操作者的技术要求也较高。
2. 微波等离子体化学气相沉积法微波等离子体化学气相沉积法则是在化学气相沉积法的基础上引入了等离子体，利用微波等离子体来活化反应气体，提高沉积速率和质量，从而得到较高质量的类金刚石薄膜。
3. 溅射法溅射法是利用高能粒子轰击类金刚石靶材，使其表面的碳原子脱离靶材并在基底表面重新结晶形成薄膜。
该方法制备的类金刚石薄膜质量较好，但成本较高。
二、类金刚石薄膜的特性1. 高硬度类金刚石薄膜具有与天然金刚石相近的硬度，达到10GPa以上。
这使得类金刚石薄膜在一些需要高耐磨性能的领域有着广泛的应用，如刀具表面涂层等。
2. 高热导率类金刚石薄膜具有非常高的热导率，可达到约2000W/mK，因此被广泛用于热管理领域，如散热片、导热膏等。
3. 化学稳定性良好类金刚石薄膜在化学腐蚀等方面具有较好的稳定性，这使其在一些特殊的化学环境下得到应用。
4. 其它特性除了上述特性之外，类金刚石薄膜还具有较好的光学性能、生物相容性等特性，这为其在生物医疗、光学涂层等领域的应用提供了可能。
三、类金刚石薄膜的应用1. 刀具涂层由于其高硬度与耐磨性能，类金刚石薄膜被广泛应用于刀具涂层，能够大大提高刀具的使用寿命与切削性能。
2. 热管理材料类金刚石薄膜的高热导率使其成为理想的热管理材料，广泛应用于散热片、导热膏等领域。
3. 光学涂层类金刚石薄膜的优良光学性能使其在激光光学、液晶面板等领域有着广泛的应用。
掺硼金刚石膜的制备及其应用
第48卷第2期2011年3月真空VACUUMVol.48,No.2Mar.2011收稿日期：2010-03-08作者简介：褚向前(1975-)，男，安徽省六安市人，在读博士，讲师。
通讯作者：朱武，教授。
掺硼金刚石膜的制备及其应用褚向前1，朱武1，左敦稳2(1.合肥工业大学真空科学技术与装备工程研究所，安徽合肥230009；2.南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：金刚石虽然具有极为优异的性能，如具有很大的能隙，高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率，以及负的电子亲和势，但要将它用于半导体材料时还不能直接使用，必须要先进行金刚石的P 型和n 型掺杂。
因此，研究金刚石的P 型和n 型掺杂具有很重要的现实意义。
在金刚石薄膜中掺杂时，一般是掺入硼原子以实现P 型掺杂，掺入氮原子或磷原子以实现n 型掺杂。
然而，由于N 和P 在金刚石中的施主能级太深，现在n 型掺杂金刚石薄膜制备尚不成功，这是金刚石实用化的障碍。
本文介绍了金刚石膜掺硼目的、方法和制备，总结了掺硼金刚石膜在微电子、电化学、光电子、工具等领域应用状况以及存在问题。
关键词：掺硼金刚石膜；制备；应用中图分类号：TB43文献标识码：B文章编号：1002-0322（2010）02-0015-04Preparation and applications of boron-doped diamond filmsCHU Xiang-qian 1,ZHU Wu 1,ZUO Dun-wen 2（1.Institute of Vacuum Sci-tech &Equipment,Hefei University of Technology ，Hefei 230009，China ；2.College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ，NanJing 210016，China ）Abstract ：Although diamond has a very excellent performance,such as large energy gap,high electron mobility,high hole mobility,high thermal conductivity,negative electron affinity and so on,it is unable to be applied directly to semiconductor materials unless the p -type and n -type doping have both been done for it.Therefore,the study on p -type doping and n -type doping is of practical importance to diamond films.Generally,the p -type doping is achieved by doping of boron atoms,while the n-type doping is achieved by doping of nitrogen or phosphorus atoms.However,because the donor level of nitrogen or phosphorus in diamond is too deep,the n -type doped diamond film is unsuccessful until now and becomes an obstacle to the application of diamond.Describes the aim and method of boron doping and preparation of boron -doped diamond films in detail,with their applications and existing problems found in the fields of microelectronics,electrochemistry,optoelectronics and tools summarized.Key words:boron-doped diamond film;preparation;application由于金刚石晶体的晶格常数以及碳原子的半径较小，杂质原子在金刚石中溶解度一般较低，使得金刚石薄膜难以掺杂。
硼掺杂金刚石微电极的制备及其多巴胺电化学检测应用
ｎＡ·μＬ ／ （ ｍｏｌ·ｃｍ２ ） ，检测限低至 ３４ ｎｍｏｌ ／ Ｌ（ Ｓ ／ Ｎ ＝ ３） ，基本实现在体检测的应用要求。 ＢＤＤ 微电极在高电阻环境多巴胺检测中同
ｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０． ０５ ～ １００ μｍｏｌ ／ Ｌ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｐａｍｉｎｅ ｈａｓ ａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｉｇｈ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｏｒｏｎ⁃ｄｏｐｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ； ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅ； ｄｏｐａｍｉｎｅ； ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｅｎｓｏｒ； ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ；
ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
多巴胺（ Ｄｏｐａｍｉｎｅ，ＤＡ） 是生物体内一种重要的神
ＢＢＤ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｒｅｔａｉｎ ｔｈｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＢＤＤ ｐｌａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ａｓ
ｈｉｇｈ ａｓ ２．８９ × １０ ４ ｎＡ·μＬ ／ （ ｍｏｌ·ｃｍ ２ ） ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｐａｍｉｎｅ ｉｓ ａｓ ｌｏｗ ａｓ ３４ ｎｍｏｌ ／ Ｌ（ Ｓ ／ Ｎ ＝ ３） ｉｎ ａ
［２－３］
பைடு நூலகம்
近年来，电化学检测方法在保障灵敏度、快速选择性检
化学气相沉积法制备掺硼金刚石膜的
化学气相沉积法制备掺硼金刚石膜的研究姓名：许杰学号：08020302221.化学气相沉积法制备掺硼金刚石薄膜的提出及研究意义金刚石薄膜是迄今为止已知材料中硬度最大、透光范围最宽、声速最大、室温下热导率最高的材料，除此之外，它还具有带隙宽、载流子迁移率高和极佳的化学稳定性，它在电学、光学、声学、热学、机械以及军事领域中有着广泛的应用前景。
而由于金刚石薄膜是一种宽禁带半导体材料，所以其导电性不佳，在超纳米金刚石薄膜的应用上有一定的局限。
为改变其导电性能从而想到运用掺杂的方法改变其导电性能。
但是由于金刚石的晶格常数与碳原子半径较小，杂质原子在金刚石中的溶解度一般较小，除了硼和氮以外的元素很难进入晶格中的间隙位置。
由于氮是深能级杂质，因此在室温下氮掺杂的金刚石仍然为绝缘体，所以为改变金刚石薄膜的导电性能，目前为止最好的方法就是掺入硼。
现在有一种采用掺硼的金刚石薄膜电极作为工作电极来检测抗坏血酸的方法，它继承了金刚石薄膜耐腐蚀、抗辐射、耐高温、稳定性高等特点，且具有宽的电势窗口、低背景电流、化学和电化学的稳定性高的特点，这些就决定了它比其他电极有更长的寿命、重现性更好、使用简单便捷。
另外还有一种用掺硼金刚石薄膜制成的涂层刀具。
金刚石薄膜涂层的硬质合金刀具是加工有色金属、硅铝合金、纤维增强塑料、陶瓷及金属基复合材料等非铁材料的首选刀具。
然而,由于硬质合金刀具中粘接相钴的催石墨化作用,使得金刚石薄膜与刀具基体之间的附着力较低,从而阻碍了金刚石薄膜涂层刀具的产业化。
在刀具基体表面渗硼,使硼元素与刀具表层的钴元素发生反应生成稳定的化合物是一种提高膜基附着力的新型预处理方法。
然而如果掺入的硼量过大会是薄膜的结合率降低而影响薄膜的性能！硼掺杂是改变金刚石薄膜电学性能的一种途径，掺硼后金刚石薄膜的空穴浓度会被提高，形成P型金刚石薄膜，少量的硼掺杂可以使薄膜电阻率降低到10- 3Ω·cm级别,接近导体范围。
硼原子掺入金刚石薄膜中一部分进入金刚石结构取代碳原子,有三个价电子的硼原子和周围四个碳原子形成共价键时还缺少一个电子,必须从别处的碳原子中夺取一个价电子,于是在金刚石晶体中的共价键中产生了一个空穴,因此掺硼金刚石薄膜的导电模式主要是空穴导电。
一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用[发明专利]
![一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4569853102d8ce2f0066f5335a8102d277a26145.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711438893.8(22)申请日 2017.12.26(71)申请人 深圳先进技术研究院地址 518055 广东省深圳市南山区西丽大学城学苑大道1068号(72)发明人 杨扬 唐永炳 李子豪 谷继腾 张文军 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 郝传鑫 熊永强(51)Int.Cl.C25B 3/04(2006.01)C25B 11/06(2006.01)C23C 16/27(2006.01)C23C 16/56(2006.01)(54)发明名称一种硼氮共掺杂金刚石电极及其制备方法与应用(57)摘要本发明提供了一种硼氮共掺杂金刚石电极，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。
本发明提供的硼氮共掺杂金刚石电极，通过将硼氮共掺杂金刚石层的表层设置为阵列凸起结构，增加了硼氮共掺杂金刚石层的比表面积和活性位点，从而提升了电极电催化还原二氧化碳的能力，最终减少了二氧化碳在大气中积累，实现了废物资源化利用，具有很强的实用性。
本发明还提供了硼氮共掺杂金刚石电极的制备方法，工艺简单，成本低廉，可制备出电催化还原二氧化碳性能优异的硼氮共掺杂金刚石电极，在较为恶劣的环境下的使用寿命较高。
权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 107964669 A 2018.04.27C N 107964669A1.一种硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，包括基体，设于所述基体表面的硼氮共掺杂金刚石层，所述硼氮共掺杂金刚石层包括设置于所述基体表面的平整结构层和设置于所述平整结构层表面的阵列凸起结构。
2.如权利要求1所述的硼氮共掺杂金刚石电极，其特征在于，所述阵列凸起垂直设置于所述平整结构层上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图片简介:本技术提供了一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法。
该方法选用硼作为掺杂元素，将线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合，以硼靶为溅射靶，再通入含碳气源，利用线性离子源沉积碳膜的同时溅射沉积硼元素，得到硼掺杂类金刚石薄膜，然后连接导线，得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。
与现有技术相比，该方法绿色环保，工艺简单，成本低，制得的电极具有良好的电化学性能，因此具有良好的应用前景。
技术要求1.一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：采用线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合的方法制备，具体制备过程如下：步骤1、将基体清洗后进行表面刻蚀处理；步骤2、设定线性离子源电流为0.1A～0.3A，通入含碳气源；溅射靶为硼靶，调整溅射靶的工作电流为0.2A～1.5A，通入氩气进行溅射；设定基片偏压为-50V～-250V；打开线性离子源、溅射靶电源和偏压，在基体前表面进行薄膜沉积，得到硼掺杂类金刚石薄膜；步骤3：将步骤2处理后的基体与导线连接，然后将其四周和背表面用环氧树脂包覆，未包覆的薄膜作为电极表面，得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。
2.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤1中，基体为导体。
3.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤1中，基体的表面刻蚀为离子刻蚀，具体过程为：将基体放入腔体，对腔体抽真空处理，然后通入惰性气体，打开线性离子源和偏压，利用惰性气体离子束对基体进行刻蚀。
4.根据权利要求3所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤1中，基片偏压为-50V～-200V，线性离子源电流0.1A～0.3A，刻蚀时间为5min-40min。
5.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，含碳气源包括甲烷与乙炔。
6.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，基体偏压为-100V，线性离子源电流为0.2A，沉积时间20～30 min。
7.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤3中，首先在硼掺杂类金刚石薄膜表面镀金属微电极，然后在该金属微电极表面连接导线。
8.根据权利要求1所述的硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，其特征是：所述的步骤3中，导线连接在基体背表面。
说明书一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法技术领域本技术涉及类金刚石薄膜电极技术领域，具体涉及一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法传统的电极，如汞电极、贵金属电极以及碳素电极（如石墨、玻碳、热解碳等）都有很好的应用，但是都存在一定的缺陷。
例如，汞电极有毒且不能在正电位使用；金和铂电极容易被检测液污染，生物相容性差，难以实现体内的在线检测；碳素电极耐溶液腐蚀性差、电极重复性差，以及有限的电化学势窗限制了其检测范围；掺硼金刚石薄膜电极具有很强的抗中毒、抗污染能力，耐腐蚀，且具有宽的电势窗口和低的背景电流，但是成膜温度高（通常在800℃以上），基底耐温性要求高，表面粗糙多孔，表面处理和再造困难，且难以制备大面积厚度均匀薄膜，这极大限制了其应用。
类金刚石薄膜具有类似于金刚石薄膜的特性，如高的硬度、耐磨性、导热性、绝缘性，高的光学透过性和光学折射率，良好的化学稳定性、抗腐蚀能力和生物相容性等，此外还具有优于金刚石薄膜的低成膜温度（可在室温下沉积），基底适用范围广，特别适用于微电极和大面积电极的制备，因此类金刚石薄膜在多个领域应用前景广泛。
但是，类金刚石薄膜作为电极材料的应用仍然存在一定问题，例如，高能等离子体制备的类金刚石薄膜存在较高的内应力（或称压应力），其值可达10GPa以上，严重影响了薄膜与基底的粘结强度；类金刚石薄膜的电阻率介于金属和绝缘体之间，可达106Ωcm以上，在某种程度上限制了其作为良导电的半导体材料在器件上的应用，并影响了其作为电极材料的电流响应。
目前，一般采用在类金刚石薄膜中掺入杂质元素的方法来降低薄膜的电阻率，调整电导性能，并在薄膜表面形成新的活性点，增加其作为电极的检测敏感性。
例如，公开号为CN1963484A的中国专利中介绍了一种磷掺杂非晶金刚石薄膜电极的制备方法，具体采用磷烷气体作为掺杂源，利用过滤阴极真空电弧沉积系统进行碳膜沉积时进行磷掺杂而制得磷掺杂非晶金刚石薄膜，然后连接导线、进行电化学处理，得到磷掺杂非晶金刚石薄膜电极。
但是，该制备方法存在不足为：（一）掺杂源磷烷气体有毒，严重影响了制备人员的健康；（二）磷掺杂非晶金刚石薄膜连接导线后得到的电极材料的表面活性较低，因此需要经过电化学处理，以去除电极材料表面的氧化层，从而提高电极材料的活性点，但是该电化学处理过程大大增加了电极制备的复杂程度。
本技术的技术目的是针对上述类金刚石薄膜电极存在的不足，提供一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，该方法绿色无毒，并且工艺简单，制得的电极具有良好的电化学性能。
本技术实现上述技术目的所采用的技术方案是：一种硼掺杂类金刚石薄膜电极的制备方法，选用硼作为掺杂元素，采用线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合的方法制备，具体制备过程如下：步骤1、将基体清洗后进行表面刻蚀处理；步骤2、设定线性离子源电流为0.1A～0.3A，通入含碳气源；溅射靶为硼靶，调整溅射靶的工作电流为0.2A～1.5A，通入氩气进行溅射；设定基体偏压为-50V～-250V；打开线性离子源、溅射靶电源和偏压，进行薄膜沉积，得到硼掺杂类金刚石薄膜；步骤3：将步骤2处理后的基体与导线连接，然后将其四周和背表面用环氧树脂包覆，未包覆的薄膜作为电极表面，得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。
所述的基体材料不限，优选为导电材料，例如高导电硅片、金属等所述的步骤1中，作为优选，基体的清洗选用超声清洗。
所述的步骤1中，作为优选，基体的表面刻蚀为离子刻蚀，具体过程优选为：将基体放入腔体，对腔体抽真空处理，然后通入惰性气体，打开线性离子源和偏压，利用惰性气体离子束对基体进行刻蚀。
进一步优选，基片偏压为-50V～-200V，线性离子源电流0.1A～0.3A，刻蚀时间为5min～40min。
所述的步骤2中，含碳气源包括但不限于甲烷、乙炔等。
所述的步骤2中，作为优选，基体偏压为-100V，线性离子源电流为0.2A，溅射靶的工作电流为0.2A～1.5A，沉积时间20～30min。
所述的步骤3中，作为优选，将导线连接在基体背表面。
所述的步骤3中，作为优选，首先在硼掺杂类金刚石薄膜表面镀金属微电极，然后在该金属微电极表面连接导线。
与现有的含掺杂元素的类金刚石薄膜的制备方法相比，本技术具有如下有益效果：（1）选用硼作为掺杂元素，并且采用线性离子源沉积技术与磁控溅射沉积技术相结合的制备方法，一方面由于掺杂源是固态硼靶，不具有气态、液态掺杂源的毒性，是一种绿色健康的制备方法；另一方面制得的硼掺杂类金刚石薄膜表面光滑，粗糙度较小，能够节约电化学处理过程，从而大大简化了制备工艺，降低了成本；（2）制得的硼掺杂类金刚石薄膜薄膜表面光滑，粗糙度较小，并且其内应力小，与基体的膜基结合力良好；（3）与磷掺杂非晶金刚石薄膜电极相比，硼掺杂类金刚石薄膜电极不需要进行电化学处理，简化了电极制备步骤，同时制得的硼掺杂类金刚石薄膜电极具有良好的电化学活性，在硫酸溶液中有很宽的电势窗口，其值为4.0V以上，以及低的背景电流；并且，该电极在单电子氧化还原可逆体系中的电子传输速率快、可逆性良好，重复性和稳定性良好；（4）薄膜的沉积过程中温度较低，一般低于50℃，并且沉积速率较快，因此能够实现微电极和大面积薄膜电极的低温制备，并且厚度从几纳米到几微米可控。
附图说明图1是本技术实施例1中制得的硼掺杂类金刚石薄膜的二次离子质谱图；图2是本技术实施例1中制得的硼掺杂类金刚石薄膜电极在0.5M H2SO4溶液中的电化学势窗和背景电流；图3是本技术实施例1中制得的硼掺杂类金刚石薄膜电极电极在10mMK3Fe(CN)6和1M KCl的混合溶液中的循环伏安测试结果图。
具体实施方式下面结合附图实施例对本技术作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本技术的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1：本实施例中，掺入硼元素的类金刚石薄膜电极的制备方法如下：（1）基体清洗、表面离子刻蚀：基体选用硅片，将硅片超声清洗15min，然后吹干放入真空腔中，固定于工件托架上；待腔体内气压小于2.0×10-5Torr后，通入40sccm氩气，打开线性离子源和偏压，调整基体偏压为-100V，线性离子源电流0.2A，利用氩离子束对基体刻蚀5min，刻蚀结束后，停止通入氩气，关闭偏压和线性离子源；（2）薄膜制备：打开线性离子源、溅射靶电源和偏压；设定线性离子源电流为0.2A，通入20sccm乙炔；溅射靶为硼靶，调整溅射靶的工作电流为0.2～1.5A，通入60sccm 氩气溅射硼靶；设定硅片偏压为-100V，在硅片表面进行薄膜沉积，沉积时间20～30min，得到硼掺杂类金刚石薄膜。
上述制得的硼掺杂类金刚石薄膜表面光滑。
采用二次离子质谱分析该薄膜，分析结果如图1所示，即硼原子有效掺入到薄膜中。
（3）电极制备将步骤（2）处理后的硅片取出，切成1×1cm2尺寸大小，使用导电胶将导线连接在其背面，四周和背面用环氧树脂包覆，露出的未被包覆的硼掺杂类金刚石薄膜表面即为硼掺杂类金刚石薄膜电极的有效面积，得到硼掺杂类金刚石薄膜电极。
将上述制得的硼掺杂类金刚石薄膜电极放入三电极电化学测试系统中，在0.5M H2SO4溶液中测量该电极的电化学势窗和背景电流，测量结果如图2所示。
从图2中可以看出：（1）该薄膜电极在硫酸溶液中的电势范围为-2.2V～2.17V，即其电化学势窗约为4.4V，比已有公开报道的势窗结果更宽，即该薄膜电极在硫酸溶液中有很宽的电化学势窗；电极的电势窗口越大，则阳极上的氧气和阴极上的氢气越难析出，从而越有利于采用电化学方法催化氧化降解有机污染物；（2）同时，该薄膜电极在硫酸溶液中的背景电流仅为3±2μA/cm2，即其具有很低的背景电流，因此能够显著提高电极的信噪比，有利于在检测微量物质时提高电极的检测灵敏度。
将上述制得的硼掺杂类金刚石薄膜电极放入三电极电化学测试系统中，在10mM K3Fe(CN)6和1M KCl的混合溶液中测量该电极的可逆性，测试结果如下：（1）扫描速率为50mV/s时，循环10次的测量结果如图3所示，从图3可以看出，该薄膜电极的氧化还原峰电势差为92mV，电极有很大的电流响应，电子传输速率快；在溶液中循环10次，该测量结果具有重复性。
（2）扫描速率分别为20、50、80、110、140、170、200mV/s时，随着扫描速率的增加，氧化还原峰电流增加，并且峰值电流和扫描速率的平方根成正比，说明电极动力学主要受扩散控制，电极表现为准可逆过程。