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公开(公告)号：CN114360341B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202111463545.2
申请日：2021-12-02
Applicant: 北京科技大学
IPC: G09B23/18
Abstract: 本发明属于等离子体放电领域，具体涉及一种多模式转换等离子体放电实验演示装置与方法。包括双极性脉冲电源、三台直流电源、上电极、中间电极、下电极、挡板、进气口、排气口、冷却水口、励磁调制线圈、石英玻璃腔室和不锈钢支架。通过调节电源参数、电极位置、腔压和电路类型，可实现辉光放电、电弧放电、空心阴极放电、磁控溅射等多种放电过程。本发明通过设计电极结构和电路类型，实现了多种放电模式在一定条件下的相互切换，满足实验演示、薄膜制备、材料处理等不同场合的需求，石英腔室还能完整展示出放电区域，该装置不仅能降低成本，还能够大大提高腔室空间利用率。
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公开(公告)号：CN114360341A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111463545.2
申请日：2021-12-02
Applicant: 北京科技大学
IPC: G09B23/18
Abstract: 本发明属于等离子体放电领域，具体涉及一种多模式转换等离子体放电实验演示装置与方法。包括双极性脉冲电源、三台直流电源、上电极、中间电极、下电极、挡板、进气口、排气口、冷却水口、励磁调制线圈、石英玻璃腔室和不锈钢支架。通过调节电源参数、电极位置、腔压和电路类型，可实现辉光放电、电弧放电、空心阴极放电、磁控溅射等多种放电过程。本发明通过设计电极结构和电路类型，实现了多种放电模式在一定条件下的相互切换，满足实验演示、薄膜制备、材料处理等不同场合的需求，石英腔室还能完整展示出放电区域，该装置不仅能降低成本，还能够大大提高腔室空间利用率。
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公开(公告)号：CN111088523B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010015168.5
申请日：2020-01-07
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种大尺寸单晶金刚石异质外延生长的方法，属于半导体材料制备领域。所述方法是通过电子束蒸发在100‑200℃加热条件下以0.01nm/s‑0.1nm/s的速度在经过精密抛光而具有表面粗糙度
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公开(公告)号：CN111517305A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010271353.0
申请日：2020-04-08
Applicant: 北京科技大学
IPC: C01B32/184 , C01B32/28 , C01B32/25 , H01L29/161
Abstract: 一种高载流子浓度的石墨烯/金刚石复合结构制备方法，属于宽禁带半导体材料技术领域。主要步骤为1)对单晶金刚石进行抛光酸洗；2)在单晶金刚石表面镀覆一层厚度为10‑50nm的镍、铜、铬或铜镍合金；3)采用直流喷射等离子体电弧炉对表面镀镍、铜、铬或铜镍合金单晶金刚石进行快速热处理；4)将快速热处理后的镀镍、铜、铬或铜镍合金单晶金刚石放置于稀酸中浸泡直至金属镍完全溶解，即得到所述石墨烯/金刚石复合结构。本发明采用直流喷射等离子体电弧炉替代普通管式炉，解决了现有技术中升温速率慢，所得石墨烯缺陷多，导电性差等技术问题。本发明中石墨烯/金刚石复合结构缺陷少，质量高，表面载流子浓度高，导电性好，有望满足高频高功率金刚石电子器件的应用。
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公开(公告)号：CN110230091A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910560201.X
申请日：2019-06-26
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直拼接制备大尺寸CVD金刚石及切割方法，属于金刚石材料制备领域。通过在多个垂直紧密排列的单晶金刚石籽晶侧面外延生长大尺寸CVD金刚石，然后通过激光切割工艺依次将籽晶与外延金刚石分离后得到大尺寸CVD金刚石，工艺步骤为：a.对多个垂直紧密排列的单晶金刚石籽晶上表面进行精密机械抛光处理，获得各籽晶高度差在10um以内，表面粗糙度低于1nm；b.通过激光刻蚀、电子束光刻技术、ICP刻蚀技术或聚焦离子束轰击等方法在各籽晶接缝处进行图案化刻槽处理；c.采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法，对已刻槽处理后的籽晶侧面进行外延生长；d.通过激光侧面切割依次将籽晶与外延大尺寸金刚石分离，从而得到大尺寸高质量的单晶金刚石。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110184653A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910483756.9
申请日：2019-06-04
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种提高大尺寸单晶金刚石接缝质量的方法，属于单晶金刚石材料领域。将两片单晶金刚石同时进行研磨抛光后，在表面采用激光刻蚀、电子束光刻技术、ICP刻蚀技术或聚焦离子束轰击方法进行不同形式刻槽处理后实现低位错密度、高质量拼接接缝刻槽处理，然后将两个单晶金刚石在微波等离子体条件下进行拼接生长，最后再将两片单晶金刚石通过横向外延拼接到一起，得到无拼接缝的高质量大面积单晶金刚石。不同微槽结构可以实现对微波等离子体的屏蔽，从而优化横纵生长速率的比值，进而有效抑制横向外延所产生的位错缺陷，避免CVD生长层出现多晶化现象或位错延续形成高位错密度的低质量区，实现金刚石接缝质量的提高。
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公开(公告)号：CN112941623B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202110108188.1
申请日：2021-01-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种高功率远红外金刚石激光单晶复合材料制备方法，属于金刚石激光晶体材料领域。首先采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)制备(100)金刚石单晶膜；随后经过激光平整化、抛光、酸洗以及丙酮和酒精清洗后获得热导率≥2000w/(m·K)、远红外波段(8～12μm)红外透过率为71％金刚石单晶膜；再通过磁控溅射方法在双面抛光金刚石单晶膜单面沉积1‑2nm厚(100)铟(In)层作为晶格失配缓冲层；最后在铟(In)层表面异质外延生长(100)硒铟镓银(AgGa1‑xInxSe2)非线性晶体材料，进而获得单晶硒铟镓银(AgGa1‑xInxSe2)/铟(In)/金刚石激光单晶复合材料。本发明金刚石激光单晶复合材料导热系数高、远红外激光输出功率大，特别适用于远红外固体激光器、光通讯等领域的应用需求。
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公开(公告)号：CN113604793B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110790763.0
申请日：2021-07-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/515
Abstract: 本发明属于薄膜材料制备领域，具体涉及一种脉冲空心阴极辅助热丝化学气相沉积装置和方法。包括双极性脉冲电源、水冷样品台、热丝、热丝电源、进气口、排气口、冷却水口，两个样品台分别位于热丝上下两侧，将双极性脉冲电源的两极分别与两个样品台相连接，通过控制双极性脉冲电源的占空比、正反向电压大小及比例来调谐电场，达到稳定的空心阴极放电状态，最终实现金刚石薄膜的双向沉积。本发明利用双极性脉冲电源供电的空心阴极放电效应和单丝双边的空间设计，解决了传统热丝化学气相沉积过程中气体离化率低下、镀膜空间浪费的问题，能够实现金刚石的高效率、高质量、高速率双向热丝化学气相沉积。
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公开(公告)号：CN113604793A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110790763.0
申请日：2021-07-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/515
Abstract: 本发明属于薄膜材料制备领域，具体涉及一种脉冲空心阴极辅助热丝化学气相沉积装置和方法。包括双极性脉冲电源、水冷样品台、热丝、热丝电源、进气口、排气口、冷却水口，两个样品台分别位于热丝上下两侧，将双极性脉冲电源的两极分别与两个样品台相连接，通过控制双极性脉冲电源的占空比、正反向电压大小及比例来调谐电场，达到稳定的空心阴极放电状态，最终实现金刚石薄膜的双向沉积。本发明利用双极性脉冲电源供电的空心阴极放电效应和单丝双边的空间设计，解决了传统热丝化学气相沉积过程中气体离化率低下、镀膜空间浪费的问题，能够实现金刚石的高效率、高质量、高速率双向热丝化学气相沉积。
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公开(公告)号：CN111517305B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202010271353.0
申请日：2020-04-08
Applicant: 北京科技大学
IPC: C01B32/184 , C01B32/28 , C01B32/25 , H01L29/161
Abstract: 一种高载流子浓度的石墨烯/金刚石复合结构制备方法，属于宽禁带半导体材料技术领域。主要步骤为1)对单晶金刚石进行抛光酸洗；2)在单晶金刚石表面镀覆一层厚度为10‑50nm的镍、铜、铬或铜镍合金；3)采用直流喷射等离子体电弧炉对表面镀镍、铜、铬或铜镍合金单晶金刚石进行快速热处理；4)将快速热处理后的镀镍、铜、铬或铜镍合金单晶金刚石放置于稀酸中浸泡直至金属镍完全溶解，即得到所述石墨烯/金刚石复合结构。本发明采用直流喷射等离子体电弧炉替代普通管式炉，解决了现有技术中升温速率慢，所得石墨烯缺陷多，导电性差等技术问题。本发明中石墨烯/金刚石复合结构缺陷少，质量高，表面载流子浓度高，导电性好，有望满足高频高功率金刚石电子器件的应用。
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