大尺寸单晶金刚石衬底及其制备方法

    公开(公告)号:CN118957752A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411033252.4

    申请日:2024-07-30

    IPC分类号: C30B28/14 C30B29/04

    摘要: 本发明提供了一种大尺寸单晶金刚石衬底及其制备方法,属于半导体器件技术领域,包括:自支撑多晶金刚石衬底的制备;覆Ir金刚石复合衬底的制备;单晶金刚石的制备。在Si衬底覆盖金刚石籽晶后生长多晶金刚石;对多晶金刚石正面抛光;在抛光后的多晶金刚石正面固定临时载片;去除Si衬底并对多晶金刚石背面抛光;去除临时载片形成自支撑多晶金刚石衬底;在MgO衬底上沉积定晶向Ir膜得到Ir/MgO复合衬底;将自支撑多晶金刚石衬底正面与Ir/MgO复合衬底进行键合,形成多晶金刚石/定晶向Ir膜/MgO复合衬底;去除MgO衬底形成覆Ir金刚石复合衬底;在覆Ir金刚石复合衬底上生长单晶金刚石,制得大尺寸单晶金刚石。

    单晶合成金刚石材料
    4.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113423875B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202080011424.1

    申请日:2020-03-30

    摘要: 单晶CVD金刚石材料,包含至少5ppm的总氮浓度和至少0.7的中性单一替位氮Ns0与总单一替位氮Ns之比。尽管氮的浓度相对高,但观察到这样的金刚石具有相对少量的棕色着色。还公开了制造单晶金刚石的方法,该方法包括在工艺气体中生长CVD金刚石,所述工艺气体除含碳气体和氢之外还包含60至200ppm氮,其中含碳气体中的碳原子与氢气中的氢原子之比为0.5至1.5%。

    一种单晶金刚石生产设备用控温散热装置

    公开(公告)号:CN117488401B

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202311472192.1

    申请日:2023-11-07

    IPC分类号: C30B25/16 C30B25/02 C30B29/04

    摘要: 本发明公开了一种单晶金刚石生产设备用控温散热装置,控温散热装置包括柜体、控制系统、微波发生器、反应室、密封基板,控制系统与柜体紧固连接,微波发生器与柜体紧固连接,微波发生器与控制系统电连接,反应室与微波发生器的输出端连通,密封基板与反应室抵接,密封基板上设有沉积台,密封基板下方设有电动推杆,电动推杆与柜体紧固连接,柜体内设有散热系统,柜体为本装置的安装基础,为各组件提供稳定的工作环境,控制系统用于调控各组件的工作状态,散热系统用于控制金刚石生产过程中的温度,将温度控制在适合的区间。

    一种提升单晶金刚石光学均匀性的方法

    公开(公告)号:CN118880473A

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202411368096.7

    申请日:2024-09-29

    IPC分类号: C30B33/02 C30B29/04

    摘要: 本发明属于金刚石光学晶体材料领域,具体涉及一种提升单晶金刚石光学均匀性的方法。该方法具体包含以下步骤:1.通过激光平整化、抛光以及清洗获得表面平整、无多晶点的单晶金刚石;2.将所述晶体置于六面顶压机中,并设置具体工艺参数进行退火;3.退火结束后,采用分段式降温工艺将晶体缓慢降至常温常压;4.降温结束后对晶体进行表面处理。本方法能够有效提升金刚石的质量,降低金刚石的位错密度和应力双折射,并能显著提升金刚石的光学均匀性和光学透过率。使用本方法获得的单晶金刚石,可以满足拉曼激光增益介质的需求。

    一种长时间一次性生长的CVD单晶金刚石的制造方法

    公开(公告)号:CN118880454A

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202410984411.2

    申请日:2024-07-22

    摘要: 本发明公开了一种长时间一次性生长的CVD单晶金刚石的制造方法,包括如下步骤:(1)晶种筛选;(2)晶种预处理;(3)使用MPCVD设备进行单晶片生长,步骤:a、将晶种置于梯田结构钼样品基片台,放置于MPCVD设备,抽真空,通入H2,点火启辉升温至700‑780℃后通入O2刻蚀60分钟,后通入CH4、N2,微波功率8‑9kw、气压17‑18KPa,保持温度800‑850℃2h;b、调整微波功率9‑9.5kw、气压18‑19KPa,待温度达850‑900℃,通入CH4、N2,保持30分钟,调整微波功率9.5‑10kw、气压19‑20KPa,保持温度1000‑1030℃,按设定时间周期定期根据生长速率控制基片台高度,定期关闭CH4、N2、O2通入刻蚀30分钟,后重新通入CH4、N2、O2恢复生长。实现一次性稳定生长700小时,良品率70%以上,产品厚度达6.0mm。

    一种100面立方体型金刚石生产工艺

    公开(公告)号:CN118880453A

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202411113436.1

    申请日:2024-08-14

    发明人: 冯参军

    IPC分类号: C30B25/00 C30B29/04

    摘要: 本发明公开了一种100面立方体型金刚石生产工艺,具体包括如下工艺步骤:步骤一:准备基片:首先,以硅为基片材料,对基片表面进行清洁处理,去除杂质和污垢;步骤二:预处理基片:在基片表面涂覆一层稳定的催化剂;步骤三:加载基片:将清洁处理过的基片放置于反应室中,并固定好位置,同时对反应室进行真空抽气。该100面立方体型金刚石生产工艺,通过利用CVD技术,通过在反应室中提供高纯度的气态物质,使用加热的衬底作为碳源,使有机分子分解并沉积在衬底上,形成金刚石晶体。相比于高温高压技术制备成本较低,同时通过精确控制掺杂元素气体的种类和浓度,以确保金刚石具有预定理想的半导体性能。

    一种基于MPCVD设备的金刚石表面杂质去除方法

    公开(公告)号:CN118563278B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411046608.8

    申请日:2024-08-01

    摘要: 本发明公开了一种基于MPCVD设备的金刚石表面杂质去除方法,所述方法包括:当接收到第一刻蚀指令时,则对待刻蚀金刚石所处的反应腔体进行抽真空处理;当抽真空处理完成时,则向反应腔体充入预设流量范围的氢气和氧气,并进行等离子体激发处理,得到氢氧等离子体;根据氢氧等离子体对待刻蚀金刚石的生长面进行生长面刻蚀处理,以完成待刻蚀金刚石的生长面杂质去除;当接收到第二刻蚀指令时,则获取氢等离子体,并根据氢等离子体对待刻蚀金刚石的背面进行背面刻蚀处理,以完成待刻蚀金刚石的背面杂质去除。本发明通过MPCVD设备激发氢气和氧气产生氢氧等离子体,能够对金刚石表面杂质进行有效去除,保证了金刚石质检的正常进行。

    一种硅掺杂的纳米金刚石晶粒的制备方法

    公开(公告)号:CN115652420B

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202211164359.3

    申请日:2022-09-23

    摘要: 本发明属于金刚石技术领域,具体涉及一种硅掺杂的纳米金刚石晶粒的制备方法,包括如下步骤:步骤1,将硅衬底进行研磨处理;步骤2,在研磨处理好的硅衬底上沉积金刚石;步骤3,对沉积金刚石二次压缩沉积;步骤4,反复步骤2和步骤3,得到硅掺杂的金刚石薄膜;步骤5,将金刚石薄膜进行剥离处理,得到硅掺杂的纳米金刚石晶粒。本发明解决了现有金刚石沉积的缺陷,利用甲硅烷和甲烷的压缩沉积体系,能够形成金刚石表面的空隙填补,有效的改善了金刚石粗糙的问题,同时配合低浓度沉积与硅元素的活性吸引,保证硅元素的掺杂性与被包裹特点。