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公开(公告)号：CN116288706A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211477919.0
申请日：2022-11-23
Abstract: 本发明提供了一种提高单晶金刚石外延层晶体质量的生长方法，属于晶体生长技术领域。本发明将多片单晶金刚石衬底进行拼接，得到拼接衬底；通入氢气和甲烷，利用化学气相沉积法在所述拼接衬底表面生长单晶金刚石外延层；停止通入甲烷，通入氧气对新生长的单晶金刚石外延层进行刻蚀，待刻蚀完后停止通入氧气，通入甲烷继续生长单晶金刚石外延层；交替进行刻蚀和生长，直至得到目标厚度的单晶金刚石外延层。本发明交替进行生长‑刻蚀‑生长，可以有效减少拼接缝处的生长缺陷，在生长过程中通过刻蚀可以定期对非晶碳、多晶金刚石等进行刻蚀，同时可以对缺陷，位错等进行实时修正，使得单晶金刚石的拼接缝自然弥合，显著提高拼接缝处单晶生长质量。
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公开(公告)号：CN113463192B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110748142.6
申请日：2021-07-02
Abstract: 本发明的一种拼接生长金刚石单晶的方法属于金刚石单晶制备技术领域。以金刚石单晶作为籽晶，将2～25片籽晶拼接在一起得到金刚石单晶衬底，在拼接缝处通过磁控溅射或者真空镀膜溅射一层铱膜；利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备在溅射铱膜的金刚石单晶衬底的表面外延生长完整的金刚石单晶外延层，得到金刚石单晶材料，生长面为(100)晶面。本发明提出了一种拼接生长金刚石单晶的新方法，得到高质量的大面积金刚石单晶片。
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公开(公告)号：CN114318523A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111645876.8
申请日：2021-12-30
Abstract: 本发明的一种大尺寸单晶金刚石外延层剥离方法属于晶体生长技术领域，步骤包括在在衬底表面沉积掩膜材料，沉积保护层材料，激光刻蚀掩膜图形，获得具有图形化掩模材料的金刚石衬底，沉积生长金刚石外延层，浸泡剥离等。本发明技术方案中外延生长的单晶金刚石膜在冷却过程中由于应力的差异而自然剥离，外延生长的晶体质量高，材料损耗小，且不受材料尺寸限制。
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公开(公告)号：CN117431626A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311408629.5
申请日：2023-10-27
Abstract: 本发明公开了一种异质外延单晶金刚石的复合衬底材料及其制备方法，属于半导体材料制备技术领域，即在LSAT表面制备一层单晶铱膜，随后将得到的Ir/LSAT复合衬底放入CVD设备中进行偏压增强成核生长，最终得到大尺寸的单晶金刚石外延片。本发明利用新型无孪晶钙钛矿晶体的铝酸锶钽镧(La,Sr)(Al,Ta)O3(简称LSAT)晶体作为复合衬底的底层材料使成本降低，而且容易获得大尺寸的高质量单晶衬底，在异质外延法制备单晶金刚石方面具有非常广阔的前景。
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公开(公告)号：CN116190215A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310200830.8
申请日：2023-03-06
IPC: H01L21/04
Abstract: 本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及金刚石半导体器件的制备方法。本发明在金刚石籽晶的(001)晶面进行镀膜处理后，第一煅烧，在得到的预处理后的金刚石籽晶的(001)晶面依次生长高浓度硼掺杂的p型导电外延层和低浓度硼掺杂的p型导电外延层；在低浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备掩膜后，在无掩膜遮挡的区域依次进行蒸镀过渡金属、第二煅烧和刻蚀，得到(110)晶面的斜角台面；在(110)晶面上外延生长n型金刚石层后，去除掩膜和金刚石籽晶，分别在低浓度硼掺杂的p型导电外延层和高浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备正极和负极。该制备方法可以避免刻蚀损伤，提高金刚石的生长质量，提高金刚石半导体器件的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114318527A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111645882.3
申请日：2021-12-30
Abstract: 本发明的一种大尺寸单晶金刚石膜生长和剥离方法属于晶体生长技术领域，步骤包括在单晶金刚石作为衬底旋涂光刻胶，设计的掩膜图形，沉积掩膜材料，去除光刻胶，沉积生长金刚石外延层，浸泡剥离等。本发明技术方案中外延生长的单晶金刚石膜在冷却过程中由于应力的差异而自然剥离，外延生长的晶体质量高，材料损耗小，且不受材料尺寸限制。
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公开(公告)号：CN114150376A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111195697.9
申请日：2021-10-14
Abstract: 本发明的一种大尺寸单晶金刚石拼接生长方法属于晶体生长技术领域，首先选取1片(100)取向的单晶金刚石作为衬底模板，在衬底模板表面生长单晶金刚石外延层并切割剥离，重复此操作获得多片晶体取向严格一致的高质量单晶金刚石外延片；研磨、抛光、清洗后放入CVD设备中生长1～4h，以观察样品表面台阶流生长方向；然后将外延片沿台阶流生长方向平行的方式进行排列，作为拼接衬底，在拼接衬底表面生长单晶金刚石外延层，并切割剥离，得到大尺寸高质量单晶金刚石。本发明在拼接缝处晶体的方向一致，拼接缝能够自然平缓的弥合，外延生长的晶体质量无明显退化，同时提高了单晶金刚石拼接生长的尺寸极限。
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公开(公告)号：CN117431622A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311408627.6
申请日：2023-10-27
Abstract: 本发明公开了一种双圆台衬底托辅助异质外延大尺寸单晶金刚石的方法，属于微波等离子体化学气相沉积技术领域，使用Comsol软件模拟不同尺寸衬底圆台观测腔体内电场强度分布情况，通过仿真得到合适的样品台尺寸，建立双圆台实物，随后采用双圆台结构在CVD设备上的Ir/SrTiO3复合衬底表面进行金刚石的偏压增强成核与生长，最终获得大尺寸的单晶金刚石。通过设计的双圆台衬底托，使得腔体内的次生电场的数值相对于原始样品台变得更小，样品台的电场分布更加均匀，对于腔体的等离子体的分布产生更小的影响，利于等离子体的分布汇聚，更适合金刚石的高质量生长，为进一步实现大尺寸单晶金刚石制备提供基础。
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公开(公告)号：CN114032613B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202111195819.4
申请日：2021-10-14
Abstract: 本发明的一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法属于金刚石单晶生长技术领域，以金刚石单晶作为籽晶，将2片或多片籽晶拼接在一起得到金刚石单晶衬底；生长之前，在拼接缝处通过激光切割机均匀制造出多个缺陷；在MPCVD设备中生长金刚石单晶，人造缺陷处由于二次成核生长成为塔台状，顶端为金刚石多晶颗粒，四周为金刚石单晶台阶生长；将塔台顶端的金刚石多晶抛光，继续生长，得到完整的金刚石单晶外延层。本发明解决了拼接缝晶向不同而引起的生长弊端，接缝处能够自然平缓的弥合，得到拼接缝良好的高质量的大面积金刚石单晶片。
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公开(公告)号：CN114150376B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202111195697.9
申请日：2021-10-14
Abstract: 本发明的一种大尺寸单晶金刚石拼接生长方法属于晶体生长技术领域，首先选取1片(100)取向的单晶金刚石作为衬底模板，在衬底模板表面生长单晶金刚石外延层并切割剥离，重复此操作获得多片晶体取向严格一致的高质量单晶金刚石外延片；研磨、抛光、清洗后放入CVD设备中生长1～4h，以观察样品表面台阶流生长方向；然后将外延片沿台阶流生长方向平行的方式进行排列，作为拼接衬底，在拼接衬底表面生长单晶金刚石外延层，并切割剥离，得到大尺寸高质量单晶金刚石。本发明在拼接缝处晶体的方向一致，拼接缝能够自然平缓的弥合，外延生长的晶体质量无明显退化，同时提高了单晶金刚石拼接生长的尺寸极限。
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