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公开(公告)号：CN109968185B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN201910310379.9
申请日：2019-04-17
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： B24B37/005 , B24B37/04 , B24B37/10 , B24B37/30
摘要： 本发明属于金刚石膜加工技术领域，具体涉及一种在金刚石膜研磨过程中，能够保障金刚石膜高平整度，且能实现方便快捷测量金刚石膜去除量的金刚石膜研磨工装及其研磨方法；所述工装包括：垂直定位轴，用于矫正所述金刚石膜膜厚均匀性；下托板，作为金刚石膜支撑体并固定金刚石膜；上托盘，用于夹持垂直定位轴和固定金刚石膜支撑体；所述垂直定位轴可拆卸地设置在所述上托盘上；所述下托板可拆卸地设置在所述上托盘下方。所述工装这种夹持工装设计可以实现在金刚石膜研磨过程中只进行一次粘膜/卸膜操作，而且在研磨过程中，可以便捷地对金刚石膜任意区域的厚度进行测量。
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公开(公告)号：CN115161767B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210878345.1
申请日：2022-07-25
申请人： 北京科技大学
摘要： 一种(100)/(111)取向复合的高性能金刚石半导体的制备方法，属于金刚石半导体材料领域。工艺步骤为：a.筛选位错密度大于106/cm2的(100)金刚石晶种；b.利用等离子体刻蚀，使位错露头；c.通过生长工艺控制，实现高密度多晶点的形成；d.表面精密抛光，形成(100)和(111)取向复合的金刚石材料；e.通过掺杂外延生长或者氢化处理，实现(100)和(111)取向的差异化导电，形成载流子迁移率和载流子密度综合提升的金刚石半导体。本发明利用(100)单晶金刚石衬底的位错缺陷，并调控微波等离子体化学气相沉积技术生长工艺，使得形核生长成具有(111)择优取向的多晶金刚石，从而形成(100)与(111)取向复合的金刚石材料，对材料与工艺要求简单，具有工艺的普适性。
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公开(公告)号：CN116344357A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310414692.3
申请日：2023-04-18
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： H01L21/48 , H01L23/427 , H01L23/373 , B81C1/00
摘要： 本发明公开一体化金刚石微空腔支柱阵列强化池热沉的制备方法，所述方法采用研磨抛光双面金刚石自支撑板为基底，通过甩胶、曝光、显影、ICP刻蚀、激光切割获得表面带有微空腔支柱的金刚石底板；再将钼粉填充至底板的微空腔支柱内和支柱间隙且填充钼粉与底板外沿高度一致，以CVD技术继续生长金刚石，之后对底板进行封装使其具有一定的厚度；最终通过超声酸洗去除钼粉，获得一体化金刚石微空腔支柱阵列强化池热沉。该产品能够有效进行沸腾能量传递，在能量应用中具有巨大的效用。同时克服了长久以来的通过金刚石微通道提高散热的技术偏见，避免了现有技术中诸多降低散热效率的缺陷，进一步提高了HTC和CHF，利于工业大规模推广和使用。
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公开(公告)号：CN115125511B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202210635581.0
申请日：2022-06-06
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明涉及一种带微槽道结构曲面金刚石氚钛靶制备方法，属于核技术应用技术领域。首先采用直流电弧等离子体化学气相沉积(DC arc plasma jet CVD)制备高热导率曲面金刚石膜；随后采用曲面研磨机对曲面金刚石膜生长面和形核面进行研磨；再通过激光器在金刚石膜的形核面进行微槽道加工；将加工后曲面金刚石膜进行酸洗去除激光加工产生的石墨；最后通过多功能磁控溅射设备在曲面金刚石膜的生长面镀制1‑10μm厚吸氚金属层，进而获得带微槽道结构曲面金刚石氚钛靶。本发明曲面金刚石氚钛靶导热系数高、散热性能优异，特别适用于高载热氚靶散热技术等领域应用需求。
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公开(公告)号：CN115132561B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210623367.3
申请日：2022-06-02
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： H01J37/32 , C23C16/511 , C23C16/27 , C23C16/458
摘要： 一种环形阶梯同轴天线式微波等离子体化学气相沉积装置。包括：2.45GHz微波电源、矩形波导、三销钉调配器、短路活塞、同轴线模式转换器、环形阶梯同轴天线、环形石英窗、圆柱形微波谐振腔、测温窗口、观察窗口、进气口、排气口、冷却水口、可升降式衬底台结构、可升降式基台调谐结构。环形阶梯同轴天线由从上至下分别由三个不同直径的环形阶梯凹槽构成，对微波电场和等离子体具有压缩效应，使微波电场和等离子体在衬底表面上方分布更加均匀。环形石英窗安置于环形阶梯同轴天线下方，远离等离子体，提升设备真空性的同时避免了等离子对石英介质窗口的刻蚀。本装置用于制备单晶金刚石和多晶金刚石膜，可实现高功率、高腔压下金刚石单晶或大面积薄膜的高质量均匀沉积。
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公开(公告)号：CN115020177B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210510437.4
申请日：2022-05-11
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种气相沉积空心阴极复合电极涡旋气体输入装置。该装置包括一块用于气相沉积的电极，所述电极两侧分别连接电源和固定管道，所述电源正极接地。电极表面均匀分布有贯穿圆孔，电极内部分布有缓冲槽、分配环、连通孔和进气孔。所述进气孔均布于贯穿圆孔侧壁并与分配环连接，所述分配环分布于贯穿圆孔外围并与缓冲槽连通。该装置通过布置贯穿圆孔、进气的缓冲槽和调控进气孔方向，提高进气的均匀性并产生稳恒的涡旋气体流场，产生更为稳定、均匀的空心阴极放电，确保等离子体均匀性并进一步提高气体离化率，有利于实现均匀、高效的沉积大面积金刚石散热板。
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公开(公告)号：CN115369386A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210973814.8
申请日：2022-08-15
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C23C16/511 , C23C16/27 , C23C16/02 , C23C16/56 , C23C14/06 , C23C14/30 , C23C14/58 , C23C28/04 , H01L21/02
摘要： 本发明涉及一种在微结构衬底上沉积金刚石的方法，特别是结构中包含热导率较高、凝聚系数较低的SiC，提供了一种通过调控微结构界面金刚石沉积速度而沉积出平整光滑的高质量金刚石层的方法。属于半导体技术和电子器件散热领域。本发明首先在抛光的硅衬底上镀制凝聚系数低的碳化硅薄膜；然后在碳化硅表面光刻显影实现图案化；然后通过ICP刻蚀制备微孔阵列；通过MPCVD沉积金刚石；最后对沉积的金刚石研磨抛光，使其表面平整化。该方法特别适用于集成电路、芯片等电子电器领域中对高效微通道散热的需求。
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公开(公告)号：CN115125511A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210635581.0
申请日：2022-06-06
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明涉及一种带微槽道结构曲面金刚石氚钛靶制备方法，属于核技术应用技术领域。首先采用直流电弧等离子体化学气相沉积(DC arc plasma jet CVD)制备高热导率曲面金刚石膜；随后采用曲面研磨机对曲面金刚石膜生长面和形核面进行研磨；再通过激光器在金刚石膜的形核面进行微槽道加工；将加工后曲面金刚石膜进行酸洗去除激光加工产生的石墨；最后通过多功能磁控溅射设备在曲面金刚石膜的生长面镀制1‑10μm厚吸氚金属层，进而获得带微槽道结构曲面金刚石氚钛靶。本发明曲面金刚石氚钛靶导热系数高、散热性能优异，特别适用于高载热氚靶散热技术等领域应用需求。
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公开(公告)号：CN115020177A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210510437.4
申请日：2022-05-11
申请人： 北京科技大学
摘要： 本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种气相沉积空心阴极复合电极涡旋气体输入装置。该装置包括一块用于气相沉积的电极，所述电极两侧分别连接电源和固定管道，所述电源正极接地。电极表面均匀分布有贯穿圆孔，电极内部分布有缓冲槽、分配环、连通孔和进气孔。所述进气孔均布于贯穿圆孔侧壁并与分配环连接，所述分配环分布于贯穿圆孔外围并与缓冲槽连通。该装置通过布置贯穿圆孔、进气的缓冲槽和调控进气孔方向，提高进气的均匀性并产生稳恒的涡旋气体流场，产生更为稳定、均匀的空心阴极放电，确保等离子体均匀性并进一步提高气体离化率，有利于实现均匀、高效的沉积大面积金刚石散热板。
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公开(公告)号：CN114921773A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210420722.7
申请日：2022-04-21
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C23C16/511 , C23C16/40
摘要： 一种金刚石基稀土掺杂单层或多层功能薄膜的制备方法。本发明在金刚石表面镀制镧(La)掺杂单层或多层稀土氧化膜(X2O3，X代表稀土元素)，形成金刚石膜表面带有La掺杂单层或多层稀土氧化功能薄膜材料。首先对采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)制备的金刚石膜进行激光平整化、抛光、酸洗以及丙酮和酒精清洗后获得热导率≥2000w/(m·K)金刚石膜；再通过磁控溅射方法在双面抛光金刚石膜单面沉积La掺杂稀土氧化单层或多层功能薄膜，进而获得金刚石基La掺杂稀土氧化单层或多层功能薄膜材料。本发明金刚石基La掺杂稀土氧化单层或多层功能薄膜具有较好的光学透过率、高介电常数、宽禁带宽度和优异热稳定性，适用于MOSFET器件介质层和红外窗口应用需求。
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