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公开(公告)号：CN112030228A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010953193.8
申请日：2020-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于多颗MPCVD单晶金刚石共同生长的桥接控温方法，本发明属于金刚石制备领域，它为了解决在多颗MPCVD单晶金刚石生长过程中种晶间温度不均匀导致生长速率、品质不一致的问题。桥接控温方法：一、采用激光切割和摩擦机械抛光种晶侧面，使得每个种晶侧面都为(100)晶面；二、在水冷台上等间距放置多颗预处理的种晶；三、通入氢气，控制微波发生器的功率和种晶温度，进行氢等离子体预刻蚀；四、调整输入微波功率和腔体内气压，控制种晶温度为950～980℃，使种晶侧面横向生长，完成多颗MPCVD单晶金刚石的桥接。本发明使种晶快速横向生长桥接，建立起单晶或多晶导热通路，实现多颗种晶同时均匀控温的效果。
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公开(公告)号：CN109023517A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811213112.X
申请日：2018-10-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法，本发明涉及消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。本发明要解决现有的MPCVD生长中籽晶表面由于激光加工和抛光不完善导致的表面缺陷富集，进而影响外延生长金刚石质量的问题。方法：一、单晶金刚石籽晶清洗；二、喷金处理；三、放置样品；四、关舱；五、抽真空；六、聚焦离子束扫描刻蚀；七、吹洗样品。本发明用于一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。
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公开(公告)号：CN114892149B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202210586975.1
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于金刚石材料生长的椭球形MPCVD装置，本发明属于金刚石材料生长装备领域，本发明要解决现有MPCVD谐振腔体运行过程中存在微波能量耦合效率低的问题。本发明用于金刚石材料生长的椭球形MPCVD装置中的矩形波导的一端设置有微波电源，矩形波导的另一端设置有短路活塞，矩形波导的下部设置椭球形谐振腔体，微波天线的一端经波导伸入椭球形谐振腔体内，所述椭球形谐振腔体的腔壁呈椭球形，椭球形谐振腔体的腔壁内部为中空结构，样品台设置在椭球形谐振腔体的底部，抽气系统和进气系统分别通过管路与椭球形谐振腔体相连通。本发明利用椭球体双焦点特性，能够实现高密度等离子体激发及金刚石的沉积生长。
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公开(公告)号：CN118256992A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410468466.8
申请日：2024-04-18
Abstract: 一种金刚石复合散热基板的制备方法，本发明是为了解决不同热流密度区域对散热要求不同的问题。制备方法：一、使用激光在多晶金刚石衬底的高热流密度区域切割出通孔；二、在MPCVD装置的舱体中，控制甲烷、氢气和氧气流量，在CVD单晶晶种上化学气相沉积生长单晶金刚石；三、超声清洗处理；四、将清洗后的单晶金刚石衬底放入多晶金刚石衬底的通孔中，激活等离子体；五、在MPCVD装置的舱体中，化学气相沉积过程分成两个阶段进行生长，控制氢气，甲烷流量以及生长温度，得到金刚石复合散热基板。本发明金刚石复合散热基板中的单晶金刚石用于热点处高热流密度区域散热，高导热多晶金刚石用于热点以外的低热流密度区域散热。
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公开(公告)号：CN115072717B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202210656914.8
申请日：2022-06-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 使用金属铁刻蚀高温高压金刚石制备定点浅层NV色心的方法，它为了解决现有制备金刚石内NV色心需要用到复杂的化学气相沉积气氛或大型粒子注入设备，且难以控制色心制备定位等问题。获得定点浅层NV色心的方法：一、清洗高温高压金刚石；二、在金刚石表面沉积铁薄膜，铁薄膜呈点阵排列；三、将带有铁薄膜的金刚石放入CVD生长舱体内，通入氢气，升高气压和功率进行刻蚀处理；四、将退火后的金刚石置入食人鱼溶液浸泡。本发明利用金属铁在等离子体环境下对高温高压金刚石进行刻蚀，在该过程中产生空位，并利用退火使得空位向下迁移并被替位氮原子捕获，由于刻蚀发生在金属薄膜与金刚石的界面处，因此产生的NV色心位于近表面处。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117438781A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311291841.8
申请日：2023-10-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01Q1/36 , B23K26/362 , B23K26/70 , B23K26/60 , B23K26/142 , B23K26/402 , H01Q1/38 , H01Q1/52 , G01D5/48 , G01R33/02
Abstract: 金刚石表面烧蚀获得石墨化原位天线的方法及其应用，本发明为了解决现有微波天线受外界因素的干扰较大且不能较好的提高系统集成度等问题。获得石墨化原位天线的方法：一、对金刚石基底进行清洗；二、在清洗后的金刚石基底表面旋涂一层光刻胶，按照天线图案进行光刻，光刻后置于显影液中浸泡形成掩膜；打开射频电源输入50～100W的能量进行等离子体启辉，然后打开挡板沉积过渡金属薄膜；将金刚石基底放入石英玻璃管中进行真空封管，高温加热处理。本发明还涉及一种通过激光烧蚀获得石墨化原位天线的方法。本发明通过在金刚石表面利用过渡金属高温催化刻蚀或激光烧蚀，获得石墨化天线图案，该天线能更好的减小外界因素干扰，提高了集成度。
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公开(公告)号：CN115044973B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210673216.9
申请日：2022-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种金刚石表面金属阵列外延生长获得局域增强色心发光的方法，本发明是为了解决现有CVD制备金刚石内杂质原子浓度过高，色心转换效率过低的问题。金刚石表面金属阵列外延生长方法：一、清洗；二、采用光刻工艺在金刚石基底上沉积复合金属膜，复合金属膜呈间隔的条纹状；三、将带有复合金属膜的金刚石放入CVD生长舱体内，启动微波发生器，升高气压和功率，使金刚石表面温度达到700～1000℃，通入甲烷和掺杂元素气体，进行外延生长。本发明通过在金刚石表面沉积金属图案，通过CVD原位沉积横向外延生长，工艺流程简单，制备得到了高杂质转换率、高荧光强度色心的样品，从而有效提升色心的自旋相干性能。
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公开(公告)号：CN114717655B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202210422761.0
申请日：2022-04-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C30B25/18 , C30B25/04 , C30B29/04 , C23C14/35 , C23C14/18 , C23C14/04 , C23C28/00 , A44C17/00 , A44C27/00 , H01L21/285
Abstract: 一种用于钻石定制图案和电极的晶体内部图形化方法，本发明的目的是为了解决现有钻石内部难以定制图案和电极的问题。本发明晶体内部图形化方法如下：一、将选取所要制作于钻石晶体内部的图案转化为黑白模式，作为光刻机输入掩膜图形；二、将钻石衬底置于混酸溶液中超声清洗；三、采用光刻工艺以光刻胶作为掩模版，通过掩模在钻石表面沉积金属膜或非金属膜；四、将带有图案的钻石衬底置于等离子体化学气相沉积系统中，通入生长气体进行外延生长，得到带有定制图案的钻石。本发明利用化学气相沉积工艺再外延一层晶体，将图案覆盖于晶体内部能对图案实现很好的保护作用，满足钻石内部图案的定制需求。
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公开(公告)号：CN115044973A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210673216.9
申请日：2022-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种金刚石表面金属阵列外延生长获得局域增强色心发光的方法，本发明是为了解决现有CVD制备金刚石内杂质原子浓度过高，色心转换效率过低的问题。金刚石表面金属阵列外延生长方法：一、清洗；二、采用光刻工艺在金刚石基底上沉积复合金属膜，复合金属膜呈间隔的条纹状；三、将带有复合金属膜的金刚石放入CVD生长舱体内，启动微波发生器，升高气压和功率，使金刚石表面温度达到700～1000℃，通入甲烷和掺杂元素气体，进行外延生长。本发明通过在金刚石表面沉积金属图案，通过CVD原位沉积横向外延生长，工艺流程简单，制备得到了高杂质转换率、高荧光强度色心的样品，从而有效提升色心的自旋相干性能。
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公开(公告)号：CN114016130B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202111328057.0
申请日：2021-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种单晶金刚石籽晶与样品托焊接方法，它为了解决CVD单晶金刚石生长过程中籽晶漂移和导热不良的问题。焊接方法：一、将超声清洗过的多个单晶金刚石籽晶底面朝上放置于等离子体清洗机基板上，然后进行氧等离子体表面预处理；二、采用磁控溅射镀膜设备，在单晶金刚石籽晶表面镀上金层；三、镀层后的单晶金刚石籽晶和样品托一同放入MPCVD金刚石生长设备中，对生长舱内抽真空，当生长舱内气压达到200‑250Torr、微波输入功率达到2500‑3500W、镀层后的单晶金刚石籽晶温度达到950‑1050℃时进行原位焊接。本发明可一次性快速对多个籽晶进行焊接，连接层均匀、连接牢固，提高冷却效果。
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