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公开(公告)号：CN110428912B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910711368.1
申请日：2019-08-02
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明为一种含有金刚石的第一壁材料，解决了现有W‑Cu复合中存在的界面应力等问题。本发明第一壁材料包括上表面端为W高浓度端、下表面端为Cu高浓度端的W‑Cu梯度合金块体，W‑Cu梯度合金块体上设置有孔柱阵列，孔柱内均穿插有金刚石长条，金刚石长条与孔柱之间填充有金属Cu；金刚石长条的顶端超出W‑Cu梯度合金块体的上表面，W‑Cu梯度合金块体的上表面上由下而上依次交替设置有金刚石膜层和W金属层。本发明的新型含有金刚石的第一壁材料兼具良好散热性能和抗离子辐照能力,因此具有更长的使用寿命,更加能适应下一代聚变堆如中国聚变工程实验堆的工况要求。
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公开(公告)号：CN111826610A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010610464.X
申请日：2020-06-30
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明公开了一种利用非晶碳低温制备石墨烯的方法。在真空腔体中使用Ni、Fe、Co其中一种磁性金属作为基台，在基台处设置电磁铁，在加偏压的情况下，基台处形成了由闭合磁场约束的等离子氛围，基底置于基台上，基台元素被反溅射到基底上，依次通过反溅射基台、溅射碳靶材或者离化含碳气体，在基底上沉积磁性金属/非晶碳多层薄膜，然后使用热处理炉，通过控制退火温度和退火时间，最终得到不同层数和不同结晶度的石墨烯。使用该方法制备的石墨烯层数可控、质量高、均匀性好，同时操作简便、成本低廉。
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公开(公告)号：CN108677144B
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201810556974.6
申请日：2018-06-01
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明公开了一种制备铝氮共掺类金刚石复合薄膜的方法。采用离子源辅助阴极电弧沉积技术，配置两个不同特性的双激发源阴极电弧镀膜装置，其中一个为直流电弧蒸发阴极源，用于安装铝靶材，另一个为脉冲电弧蒸发阴极源，用于安装石墨靶；沉积过程中以氮气作为反应气体，利用离子源将氮气(N2)电离为离子氮(N+)，通过旋转工件，使安装在直流电弧蒸发阴极源和脉冲电弧蒸发阴极源的的铝靶和石墨靶，实现在工件表面的溅射沉积，获得成分可控的铝氮共掺类金刚石复合薄膜。本发明中，N以离子形式掺入，促使类金刚石复合薄膜中形成硬质氮化铝（AlN）和金属Al纳米晶颗粒；具有表面光滑、高硬度、高韧性、低应力的优点。
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公开(公告)号：CN106011745A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610422751.1
申请日：2016-06-15
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明公开了一种在硅表面制备非晶碳氮薄膜的装置及方法。该装置为离子源辅助脉冲阴极电弧装置，制备方法包括下列步骤：将预先化学清洗的硅基片烘干，放置在旋转样品台上；抽真空，通入氩气到真空室，采用离子溅射源对硅基片表面进行物理清洗；以高纯石墨作为脉冲电弧的阴极靶材，调节脉冲放电频率，同时通入氮气，打开离子源，分别制备原子化和离子化氮掺杂的非晶碳氮薄膜。本发明实现了非晶碳氮薄膜中的碳/氮原子和碳氮键/碳碳键的含量可调、碳氮键合类型和类石墨氮/类吡啶氮的结构可控。
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公开(公告)号：CN113571410B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202110811294.6
申请日：2021-07-19
申请人： 太原理工大学
IPC分类号： H01L21/18 , H01L23/367 , H01L23/373
摘要： 本发明公开了一种低界面热阻金刚石基氮化镓晶片材料的制备方法，首先采用等离子体刻蚀处理金刚石多晶自支撑膜的形核层，并对其生长面精密抛光，得到氮化镓器件用金刚石多晶自支撑膜衬底；在该衬底抛光面表面沉积一层介质层薄膜，并对其真空退火处理；使用镀膜掩膜板通过刻蚀在介质层薄膜表面形成纳米深度的多孔或沟槽导热结构；在有多孔或沟槽结构的介质层薄膜表面外延生长一层金刚石多晶薄膜，填满多孔或沟槽结构并覆盖介质膜；将金刚石多晶薄膜减薄抛光加工至平整表面并显露出带有孔柱或沟槽结构的介质层薄膜；最后在该薄膜表面连接氮化镓晶片，得到金刚石基氮化镓晶片材料。
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公开(公告)号：CN114597281B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210191109.2
申请日：2022-02-26
申请人： 太原理工大学
IPC分类号： H01L31/109 , H01L31/024 , H01L31/18
摘要： 掺β ‑Ga2O3和P型金刚石的紫外探测器，属于半导体应用领域，它包括衬底、P型金刚石膜、薄膜、掺杂层和Ti/Ag电路；所述衬底为金刚石；所述衬底上表面设置P型金刚石膜，P型金刚石膜上面制备有薄膜；所述薄膜为β ‑Ga2O3薄膜；薄膜上面制备有掺杂层。入射紫外光照射到器件表面时，被掺杂β ‑Ga2O3与P型金刚石层组成的异质结吸收，产生的少数载流子注入积累到金刚石衬底中。本发明可有效解决β‑Ga2O3紫外探测器的散热问题，且能够通过氮对β ‑Ga2O3的掺杂，实现带隙的调控从而实现紫外的宽光谱探测，并且探测器中设有异质结，入射光照射到器件表面时，被半导体衬底和异质结吸收，可提高系统的响应速度和可靠性。
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公开(公告)号：CN113571416B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202110811292.7
申请日：2021-07-19
申请人： 太原理工大学
IPC分类号： H01L21/335 , H01L29/10 , H01L23/367 , H01L23/373
摘要： 本发明公开了一种金刚石基氮化镓高电子迁移率晶体管及其制备方法。首先在键合有临时载体晶片的氮化镓刻蚀面上制备中间介质层保护薄膜；然后使用镀膜掩膜板在介质层薄膜表面刻蚀形成纳米深度的多孔或沟槽结构；在有多孔或沟槽结构的介质层薄膜表面沉积一层金刚石多晶薄膜，填满多孔或沟槽结构并覆盖介质膜；将金刚石多晶薄膜减薄抛光至平整表面并露出带有金刚石孔柱或沟槽结构的介质层薄膜，在其表面外延生长金刚石多晶膜衬底；最后去除临时载体晶片得到金刚石基氮化镓晶片，并在金刚石基氮化镓晶片上制备高电子迁移率晶体管。该方法在介质层薄膜中形成了金刚石导热通道，有效减少了因介质层引入带来的界面热阻，有利于提高氮化镓基功率器件使用性能。
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公开(公告)号：CN116479495A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310060768.7
申请日：2023-01-15
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明为一种Ti6Al4V表面金刚石掺杂微弧氧化耐磨生物活性涂层，由Ti6Al4V基体材料表面微弧氧化后形成的以TiO2为主相的陶瓷层和其中随机分布的纳米金刚石颗粒构成，涂层中的Al和V含量分别低于1.0wt%和0.1wt%。其制备方法包括如下步骤：将硅酸钠、磷酸钠或β‑甘油磷酸钠、氢氧化钠配置成电解液，加入纳米金刚石粉和防沉淀剂，使纳米金刚石均匀分散于电解液中，随后采用微弧氧化技术在电解液中进行低Al低V金刚石掺杂微弧氧化生物活性涂层的制备。本发明方案简单易行，涂层的耐磨性可提升2‑5倍，此外涂层的有害元素Al、V含量低，适合用于作为生物医用植入材料。
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公开(公告)号：CN116463629A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310476236.1
申请日：2023-04-28
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明公开了一种低界面热阻的氮化镓/金刚石复合散热层的制备方法，将抛光的自支撑氮化镓晶圆作为衬底，放置于磁控溅射镀膜装置的旋转样品台上；将腔室抽真空后通入氩气和氮气，使用高纯靶材作为射频溅射靶，在该衬底抛光表面沉积一层介质层薄膜；然后使用MPCVD设备配合偏压增强形核技术对介质层表面进行预处理；关闭偏压后，在经过预处理的介质层表面沉积高热导率的金刚石散热层，从而得到一种具有金刚石散热层的氮化镓晶片结构。本发明通过调控偏压和金刚石生长工艺制备氮化镓/金刚石复合散热层，界面热阻大小可控，具有界面热阻低、结合良好、金刚石薄膜热导率高的特点，对于促进高频高功率氮化镓功率器件的应用推广具有显著意义。
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公开(公告)号：CN115747604A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211513271.8
申请日：2022-11-30
申请人： 太原理工大学
摘要： 本发明涉及一种Mo基高熵合金及其应用，属于表面改性技术领域，解决连续金刚石涂层与高熵合金基底结合力较差、涂层生成后极易脱落的技术问题，解决方案为：Mo基高熵合金按照表达式MoxM的形式进行配比，式中X的取值为0.4、0.5或者0.6，M表示Ti元素、Zr元素、Hf元素、Ta元素、W元素或者Nb元素中的4~6种元素，并且所述4~6种元素以等原子比例组合。通过合金制备及真空退火得到Mo基高熵合金，再通过碳化及金刚石生长工艺处理，最终获得由表及里依次为金刚石/高熵碳化物层/合金材料的硬质涂层。通过本发明获得材料及涂层表面硬度、耐腐蚀性等均得到改善，硬质涂层可以直接应用于提升钛合金等材料表面性能。
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