基于金刚石量子色心的多模态细胞磁场测试系统

    公开(公告)号:CN119086702A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411167591.1

    申请日:2024-08-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请公开了基于金刚石量子色心的多模态细胞磁场测试系统。本测试系统中,通过NV色心材料体在该微波和激光共同激发下且受待测细胞的生物磁场影响形成荧光信号,以达到测量细胞磁场的目的,大大提高了测量的分辨率与灵敏度。与此同时使用光学超快成像,获得更加清晰的细胞流动时光学图像,最后通过信息处理生成细胞磁场高清图像,进而更加直观的了解细胞磁场信息,在临床医学的应用上具有极大前景。

    一种镍基磁性功能复合材料的激光增材制造装置及方法

    公开(公告)号:CN119082550A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411106549.9

    申请日:2024-08-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种镍基磁性功能复合材料的激光增材制造装置及方法,此激光增材制造装置包括多轴机械臂、激光器、成型基台、两组粉缸以及混合舱;其中,激光器的激光加工头设于多轴机械臂的执行末端;成型基台设于激光加工头下方;两组粉缸分别盛装有镍基体粉料和磁性颗粒粉料;混合舱包括与两组粉缸相连的搅拌器,和用于连接混合舱和激光加工头的送粉器;另外,搅拌器两端配置有电磁发生器,搅拌器内盛装有液态金属,液态金属在电磁发生器的作用下辅助镍基体粉料和磁性颗粒粉料进行混粉。

    一种单晶金刚石压敏芯片及其制备方法和高温压力传感器

    公开(公告)号:CN117928791B

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410096099.3

    申请日:2024-01-24

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及压力传感器的技术领域,尤其涉及一种单晶金刚石压敏芯片及其制备方法和高温压力传感器,压敏芯片包括衬底、压敏电阻、压敏薄膜、第一保护镀层和欧姆接触电极,衬底为单晶金刚石,衬底一侧开设有背腔,背腔的面积小于衬底的面积;衬底远离背腔的一侧设置有压敏电阻、压敏薄膜和第一保护镀层,第一保护镀层覆盖衬底远离背腔的一侧,所述第一保护镀层与背腔中心平行对应的区域蚀刻形成压敏薄膜,压敏薄膜周向设置有多个端部,每个端部嵌设有一组压敏电阻;欧姆接触电极位于第一保护镀层远离衬底的一侧,且串联若干组压敏电阻。本发明以单晶金刚石材料制备压敏芯片和高温压力传感器,可提高高温压力传感器的耐高温性能和检测灵敏度,该传感器相较于传统的高温压力传感器能承受更高的工作温度,封装结构均为耐高温陶瓷材料,具备在高温、高辐照环境下的工作能力。

    基于硼-氧共掺N型金刚石的金刚石PN结及其制备方法

    公开(公告)号:CN117832068A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311865635.3

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于硼‑氧共掺N型金刚石的金刚石PN结及其制备方法,首先对金刚石衬底进行表面处理;然后采用MPCVD工艺,通入刻蚀气体和碳源气体在金刚石衬底上外延金刚石缓冲层;之后通入硼源和氧源,继续外延硼‑氧共掺的单晶金刚石,得到硼‑氧共掺N型金刚石层,所述硼源和氧源中,硼、氧元素比为1:1~1:5;之后停止氧源通入,保持温度和压力不变,在硼‑氧共掺N型金刚石层上沉积P型金刚石层;最后利用光刻工艺,刻蚀掉部分P型金刚石层作制备N电极,在P型金刚石层上制备P电极,得到金刚石PN结。本发明的制备方法步骤简单、成本低,所得PN结相比现有材料制成的PN结能够承受更大的电压、产生更小的漏电流,形成更好的导通与截止性质。

    基于异质结构的N型金刚石HEMT器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN117613081A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311844910.3

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于异质结构的N型金刚石HEMT器件及其制备方法,首先准备异质衬底;然后采用MPCVD工艺,在异质衬底上外延纳米金刚石沟道层,形成所述异质外延N型纳米金刚石,此时异质衬底作为势垒层;在纳米金刚石沟道层上继续外延多晶金刚石作为绝缘衬底;在势垒层背面沉积钝化层;利用刻蚀工艺刻蚀掉部分钝化层直至露出势垒层,分别形成源极区域、漏极区域和栅极区域,其中栅极区域位于源极区域、漏极区域的中间;在源极区域、漏极区域和栅极区域分别制备电极,形成源极、漏极和栅极,完成N型金刚石HEMT器件的制备。本发明制备的HEMT器件中,基于异质结的纳米金刚石的电子迁移率高达1000cm2/V·s~3000cm2/V·s,解决了金刚石N型器件无法实际应用的困局。

    金刚石薄膜转移装置及转移工艺和基于间接预拉伸金刚石薄膜应变装置及构建方法

    公开(公告)号:CN114496744B

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202210087749.9

    申请日:2022-01-25

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了金刚石薄膜转移装置及转移工艺和基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置及产生方法。该转移装置包括施主装置和受主装置。基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置为受主装置。所述金刚石薄膜转移装置中,转印图章通过光敏/热敏释放粘结膜吸附位于施主基板上的金刚石薄膜,并在转移后通过光/热释放待转移薄膜于受主基板上。所述的基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置及产生方法中,通过位移/力/热/电等方式使受主基板张开带动金刚石薄膜拉伸,从而实现薄膜产生应变。本发明可实现快速批量转移待转移薄膜;同时可适应待转移薄膜之间不同的间距,提高薄膜转移基板的通用性,并填补了批量金刚石薄膜拉伸实现的空白。

    一种激光诱导单晶金刚石表面掺杂的装置及方法

    公开(公告)号:CN115116833A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210659786.2

    申请日:2022-06-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于半导体材料技术领域,公开了一种激光诱导单晶金刚石表面掺杂的装置及方法。本发明采用超短脉冲激光将含有掺杂元素的掺杂溶液进行激发、电离,产生掺杂粒子,利用超短脉冲激光使掺杂粒子注入至金刚石的表面,在金刚石的表面诱导产生掺杂导电层。本发明能够制备电导率良好的金刚石掺杂层,同时也能够灵活选择掺杂区域和掺杂浓度,制备重掺杂区域,能够实现性能优异的金刚石半导体材料的制备。

    n型共掺杂金刚石半导体材料制备的多尺度耦合仿真方法

    公开(公告)号:CN113096749B

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110646664.5

    申请日:2021-06-10

    Abstract: 本发明公开了n型共掺杂金刚石半导体材料制备的多尺度耦合仿真方法,步骤如下:S1:收集相关信息,建模;S2:初步筛选掺杂的元素和核素;S3:构建金刚石超晶胞结构模型,筛选掺杂元素;S4:建立金刚石表面气体沉积模型,测试元素组合和对应的载体分子,优化参数;S5:结合S4的反应及环境参量,对于合成腔室的结构调整和模拟测试,确定宏观反应条件;S6:通过模拟仿真寻求特定产品更加合适的介观环境,并将其应用于S5模拟仿真测试中;S7:反复S4、S5、S6,获取最优条件。本发明通过多尺度多物理场耦合仿真,建立微观——介观——宏观仿真MPCVD方法制备n型共掺金刚石半导体的仿真模型,减少试错成本,快速获取最佳制备条件。

    一种氮化硼表层覆盖的NV色心金刚石、其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113046725A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110581430.7

    申请日:2021-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种氮化硼表层覆盖的NV色心金刚石、其制备方法和应用。本发明提供的方法采用金刚石(111)面,通过MPCVD工艺制作完成。本发明制备的面向NV色心的氮化硼覆盖的金刚石表面具有正电子亲和能,NV色心取向优势,无禁带中间能级,表面无磁性等优点。这些优点可以弥补金刚石本身的缺陷,从而更好的运用于量子传感领域。本发明基于第一性原理和密度泛函理论,详细论述了面向NV色心的氮化硼覆盖的金刚石表面的具体优势。本发明制备的氮化硼覆盖金刚石表面,为金刚石用于量子传感提供了一种全新的方法和思路。

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