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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
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C30B25/18 , C30B25/04 , C30B29/04 , C23C14/35 , C23C14/18 , C23C14/04 , C23C28/00 , A44C17/00 , A44C27/00 , H01L21/285
摘要： 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：CN114016130B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202111328057.0
申请日：2021-11-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 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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公开(公告)号：CN114016130A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111328057.0
申请日：2021-11-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 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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公开(公告)号：CN114068681B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202111361547.0
申请日：2021-11-17
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： H01L29/16 , H01L29/167 , H01L29/872 , H01L21/329
摘要： 基于金刚石肖特基二极管的高温工作的逻辑器件及其制备方法，它要解决现有高集成度的电子元器件等由于发热导致电路不能正常工作的问题。本发明基于金刚石肖特基二极管的逻辑器件在金刚石衬底上沉积有掺硼或者掺磷金刚石层，在掺硼或者掺磷金刚石层表面上沉积有选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层，选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层位于掺硼或者掺磷金刚石层表面的两侧，选择性生长金属掩膜作为欧姆电极，在选择性同质外延生长层上沉积至少两个肖特基电极，欧姆电极作为信号输出端；欧姆电极通过导线连接负载电阻，在负载电阻的另一端施加偏置电压。本发明的金刚石逻辑与门在600K及以上高温正常工作，实现逻辑与门的功能。
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公开(公告)号：CN114757940A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210550413.1
申请日：2022-05-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法，本发明的目的是为了解决现有MPCVD法进行单晶金刚石制备过程中，由于工艺不合理导致金刚石表面产生宏观缺陷，从而影响其性能、增加产品成本等问题。自动识别与修复方法：一、对含缺陷的单晶金刚石图像进行扩展；二、基于卷积神经网络对单晶金刚石图像进行训练；三、将含有缺陷的单晶金刚石样品水平放置在平台上，通过检测相机采集单晶金刚石样品图像，利用训练后的卷积神经网络模型识别出单晶金刚石缺陷；四、通过激光器切割去除单晶金刚石缺陷；五、切割缺陷后的单晶金刚石横向生长。本发明基于卷积神经网络模型识别单晶金刚石缺陷，激光切割去除缺陷后，再次进行生长，实现单晶金刚石缺陷的修复。
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公开(公告)号：CN114411250A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210072423.9
申请日：2022-01-21
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种MPCVD单晶金刚石拼接生长方法，本发明为了解决拼接单晶金刚石材料接缝难处理、拼接接缝性质较差的问题。拼接生长方法：一、将多个单晶金刚石籽晶放置于籽晶托盘的方形籽晶垫片上；二、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；三、向反应舱内通入氧气和氩气，保持籽晶温度为1000‑1200℃，进行刻蚀处理；四、将预刻蚀处理后的单晶金刚石籽晶刻蚀面朝上放置于生长样品托盘上；五、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；六、促进金刚石籽晶边缘刻蚀台阶区域的横向生长连接，完成单晶金刚石拼接生长。本发明通过生长前的特殊预刻蚀工艺强烈刻蚀单晶金刚石籽晶四周边缘，形成微观台阶形貌区域，为拼接金刚石接缝处提供有利生长条件，提高接缝处生长品质。
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公开(公告)号：CN117737708A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410151107.X
申请日：2024-02-02
IPC分类号： C23C16/511 , C23C16/02 , C23C14/35 , C23C16/56
摘要： 一种多孔金刚石的制备方法，本发明为了解决现有制备多孔金刚石的方法成本高昂，难以高效制备的问题。制备方法：一、对金刚石进行清洗，再在900‑950℃温度下通过氢氧等离子体刻蚀处理，完成预处理；二、采用磁控溅射工艺在金刚石上依次镀有钛膜和铁膜；三、将镀有钛‑铁膜的金刚石放入MPCVD装置中，升高气压和功率，以950‑1000℃的温度进行金属催化氢氧等离子体刻蚀；四、将刻蚀后的金刚石浸入混酸溶液中进行高温酸洗处理。本发明直接在金刚石表面制备多孔结构，多孔结构分布更密集更均匀且呈现三维刻蚀结构，多孔结构普通孔隙直径约1‑20μm，大孔孔隙直径约50μm以上，大幅提升了金刚石的比表面积。
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公开(公告)号：CN115367695A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211027028.5
申请日：2022-08-25
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种金刚石微流道的制备方法，本发明的目的是为了解决金刚石微流道加工困难，封闭微流道引入其余材料进行键合，密封性不好的问题。制备方法：一、金刚石预处理；二、按照微流道图案进行光刻；三、采用磁控溅射工艺在金刚石表面镀铁膜；四、金属催化等离子体刻蚀；五、控制生长舱内甲烷体积含量为8％～10％，调整输入微波功率和反应舱气压，控制生长温度为950～980℃，使微流道横向生长；六、残余金属清洗。本发明金刚石微流道的制备方法中金属催化等离子体刻蚀工艺简单，刻蚀速度快，能够一次性同时刻蚀多条通道，对金刚石不产生烧蚀作用，金刚石原位横向生长闭合微流道，无需引入其余材料进行键合，密封性更好。
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公开(公告)号：CN114411250B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202210072423.9
申请日：2022-01-21
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种MPCVD单晶金刚石拼接生长方法，本发明为了解决拼接单晶金刚石材料接缝难处理、拼接接缝性质较差的问题。拼接生长方法：一、将多个单晶金刚石籽晶放置于籽晶托盘的方形籽晶垫片上；二、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；三、向反应舱内通入氧气和氩气，保持籽晶温度为1000‑1200℃，进行刻蚀处理；四、将预刻蚀处理后的单晶金刚石籽晶刻蚀面朝上放置于生长样品托盘上；五、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；六、促进金刚石籽晶边缘刻蚀台阶区域的横向生长连接，完成单晶金刚石拼接生长。本发明通过生长前的特殊预刻蚀工艺强烈刻蚀单晶金刚石籽晶四周边缘，形成微观台阶形貌区域，为拼接金刚石接缝处提供有利生长条件，提高接缝处生长品质。
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公开(公告)号：CN114717655A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210422761.0
申请日：2022-04-21
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C30B25/18 , C30B25/04 , C30B29/04 , C23C14/35 , C23C14/18 , C23C14/04 , C23C28/00 , A44C17/00 , A44C27/00 , H01L21/285
摘要： 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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