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公开(公告)号：CN115232615A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210720391.9
申请日：2022-06-23
申请人： 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学芜湖研究院
摘要： 本发明公开了一种硅空位色心发光强度可调控的微晶金刚石晶粒的制备方法，包括：选取一定晶向的外延衬底；对衬底进行有机清洗；对清洗过后的衬底进行超声播种处理；对经过超声播种处理的衬底进行预处理；在衬底上生长微晶金刚石，并通过调整生长环境中氮气和氧气的比例调控晶粒取向，以形成具有特定晶向的微晶金刚石晶粒，从而实现硅空位色心发光强度的调控。本发明提供的制备方法不需要引入其他杂质气源，即可实现低成本、可控性强的金刚石中硅空位，避免了连续金刚石膜阻挡刻蚀硅的问题，无需后处理工艺，具有生长周期短、生长工艺简单、成本低、安全环保且生长稳定可控的优点。
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公开(公告)号：CN115232615B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202210720391.9
申请日：2022-06-23
申请人： 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学芜湖研究院
摘要： 本发明公开了一种硅空位色心发光强度可调控的微晶金刚石晶粒的制备方法，包括：选取一定晶向的外延衬底；对衬底进行有机清洗；对清洗过后的衬底进行超声播种处理；对经过超声播种处理的衬底进行预处理；在衬底上生长微晶金刚石，并通过调整生长环境中氮气和氧气的比例调控晶粒取向，以形成具有特定晶向的微晶金刚石晶粒，从而实现硅空位色心发光强度的调控。本发明提供的制备方法不需要引入其他杂质气源，即可实现低成本、可控性强的金刚石中硅空位，避免了连续金刚石膜阻挡刻蚀硅的问题，(56)对比文件Yang, Bing;Yu, Biao;Li, Haining;Huang, Nan;Liu, Lusheng;Jiang,Xi.Enhanced and switchable silicon-vacancy photoluminescence in air-annealednanocrystalline diamondfilms.Carbon.2019,第156卷242-252.李俊鹏 等.多晶金刚石薄膜硅空位色心形成机理及调控.物理学报.2023,第72卷(第03期),336-343.王启亮;吕宪义;成绍恒;张晴;李红东;邹广田.高速生长CVD金刚石单晶及应用.超硬材料工程.2011,(第02期),1-5.刘学杰;乔海懋.硅掺杂金刚石薄膜形成过程的研究.内蒙古科技大学学报.2017,(第02期),126-130.吴高华;王兵;熊鹰;陶波;黄芳亮;刘学维.氧碳比对MPCVD法同质外延单晶金刚石的影响.功能材料.2013,(第14期),2065-2068+2073.
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公开(公告)号：CN117822127A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410008462.1
申请日：2024-01-02
申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院 , 西安电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种表面具有图形化氮空位色心区域的金刚石的制备方法，包括在所述本征硅衬底上制备预设图形结构；将单晶金刚石放置在所述本征硅衬底的若干支撑结构之上；在与支撑结构相接触的单晶金刚石的表面形成若干硅空位色心区域；使用氮氢混合的等离子体的微波等离子集团处理表面具有硅空位色心区域的单晶金刚石，以使硅空位色心区域转化为氮空位色心区域；对表面具有氮空位色心的单晶金刚石进行退火处理，完成表面具有图形化氮空位色心区域的金刚石的制备。本发明提出的方法可以在金刚石表面所需区域，选择性的生长氮空位色心，更适合金刚石氮空位色心的应用。本发明提供的方法对金刚石没有破坏性，制备的具有氮空位色心的金刚石质量更高。
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公开(公告)号：CN117888190A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410052498.X
申请日：2024-01-12
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种三元复合终端金刚石材料及制备方法，制备方法包括步骤：提供非故意掺杂单晶金刚石衬底；在单晶金刚石衬底上制备B掺杂的单晶金刚石外延层，形成p型金刚石外延层；在p型金刚石外延层表面制备硅材料层；将沉积硅材料层的样品在氢气等离子体氛围中进行退火处理，使得活化的H原子、Si原子、B原子分别与单晶金刚石的碳原子之间发生化学反应，形成C‑H、C‑Si、C‑B化学键；将退火后的样品在空气中静置目标时间，形成三元复合终端金刚石材料。与现有金刚石导电终端相比，该制备方法制得的三元复合终端金刚石材料实现了较高的迁移率和载流子浓度，进而实现低方阻金刚石样品。
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公开(公告)号：CN116598386A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310356720.0
申请日：2023-04-04
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于蓝宝石衬底的金刚石基GaN异质结晶圆制备方法，包括：在第一蓝宝石衬底上生长第一成核层、GaN缓冲层、GaN/AlGaN异质结层以及介质保护层得到蓝宝石衬底GaN外延片；在第二蓝宝石衬底上生长第二成核层得到临时载片；将外延片与临时载片进行晶圆键合得到第一键合片；激光剥离第一蓝宝石衬底同时去除第一成核层；将剥离第一蓝宝石衬底后的第一键合片与金刚石衬底进行晶圆键合得到第二键合片；激光剥离第二蓝宝石衬底，同时去除第二成核层；去除第一键合层，然后去除介质保护层，得到制备完成的金刚石基GaN异质结晶圆。本发明能够制备出大尺寸、高效率、低成本以及高性能的金刚石基GaN异质结晶圆。
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公开(公告)号：CN115491763A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202210976926.9
申请日：2022-08-15
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种抑制金刚石衬底裂纹向外延层扩散的方法，包括：选择含裂纹单晶金刚石衬底，其表面有裂纹且晶面角度相近；对所述含裂纹单晶金刚石衬底的表面进行清洗；对清洗后的含裂纹单晶金刚石衬底进行刻蚀，以去除表面的非金刚石相；对刻蚀后的含裂纹单晶金刚石衬底进行退火处理，以消除其表面的部分残余应力；在退火后的含裂纹单晶金刚石衬底的表面周期性生长多层金刚石缓冲层组，每层金刚石缓冲层组均包括不同生长条件下生长的四层单晶金刚石；在所述金刚石缓冲层上进行无裂纹单晶金刚石同质外延生长，形成无裂纹的单晶金刚石材料。本发明的方法为同质外延单晶金刚石降低了成本，同时提高了外延金刚石的质量和成品率。
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公开(公告)号：CN115491763B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202210976926.9
申请日：2022-08-15
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种抑制金刚石衬底裂纹向外延层扩散的方法，包括：选择含裂纹单晶金刚石衬底，其表面有裂纹且晶面角度相近；对所述含裂纹单晶金刚石衬底的表面进行清洗；对清洗后的含裂纹单晶金刚石衬底进行刻蚀，以去除表面的非金刚石相；对刻蚀后的含裂纹单晶金刚石衬底进行退火处理，以消除其表面的部分残余应力；在退火后的含裂纹单晶金刚石衬底的表面周期性生长多层金刚石缓冲层组，每层金刚石缓冲层组均包括不同生长条件下生长的四层单晶金刚石；在所述金刚石缓冲层上进行无裂纹单晶金刚石同质外延生长，形成无裂纹的单晶金刚石材料。本发明的方法为同质外延单晶金刚石降低了成本，同时提高了外延金刚石的质量和成品率。
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公开(公告)号：CN116856051A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310581159.6
申请日：2023-05-22
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： C30B25/18 , C30B29/40 , C30B33/00 , C30B33/08 , C30B33/06 , C23C16/40 , C23C16/50 , C23C16/34 , C23C14/18 , C23C14/30 , C23C28/00 , H01L21/02 , H01L29/04
摘要： 本发明涉及一种降低外延层破碎几率的金刚石基氮化镓晶圆的制备方法，包括：在所述第一衬底层上制备氮化物外延层；采用光刻和干法刻蚀工艺从所述氮化物外延层的上表面刻蚀至所述第一衬底层的上表面，以形成若干个阵列排布的氮化物外延子层；采用晶圆键合方法将包含氮化物外延子层的晶圆上表面与第二衬底层通过第一键合层进行键合，得到第一键合片；去除所述第一键合片中的第一衬底层，暴露出所述氮化物外延子层的成核层或者缓冲层，得到第二键合片；将氮化物外延子层的下表面与金刚石衬底层进行晶圆键合，得到第三键合片；去除第二衬底层和第一键合层，得到金刚石基氮化镓晶圆。本发明降低在后续衬底剥离工艺中导致的氮化物外延层薄膜龟裂和破损几率，可有效提高金刚石基GaN晶圆的良品率。
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