基于P型二维材料和异质N型金刚石的PN结及其制备方法

    公开(公告)号:CN117832259A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311854735.6

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于P型二维材料和异质N型金刚石的PN结及其制备方法,首先准备异质衬底;然后采用MPCVD工艺,在异质衬底上外延多晶纳米金刚石,得到异质外延的N型纳米金刚石层;之后在N型纳米金刚石层上制备P型二维材料层,得到P型二维材料和N型金刚石复合的PN结。所述N型纳米金刚石层包括异质衬底和制备于异质衬底上的纳米金刚石,所述纳米金刚石包括多晶金刚石和分散多晶金刚石之间间隙处的碳材料,多晶金刚石的晶粒尺寸为纳米级,所述异质衬底的晶格常数与多晶金刚石的晶格常数差异不超过25%。本发明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。

    基于异质结构的金刚石基PN结及其制备方法

    公开(公告)号:CN117594637A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311828722.1

    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金刚石基PN结及其制备方法,首先对异质衬底进行表面清洁处理;然后在异质衬底上制备金刚石籽晶;将异质衬底置于MPCVD腔体中,通入刻蚀气体和碳源气体,调整外延参数生长多晶金刚石,在生长多晶金刚石的同时伴随碳材料生成,形成多晶金刚石和碳材料交替分布的纳米金刚石层,纳米金刚石层在异质衬底的界面作用下形成异质外延N型纳米金刚石;之后继续外延P型多晶金刚石或者与采用MPCVD工艺制备的P型单晶金刚石键合得到金刚石基PN结。本发明金刚石基PN结制备工艺简单,可靠性好,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。

    基于金刚石间接拉伸结构的金刚石/块铜衬底扩散键合工艺及结构

    公开(公告)号:CN114367730B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202111542762.0

    申请日:2021-12-16

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于金刚石间接拉伸结构的金刚石/块铜衬底扩散键合工艺及结构。该结构主要包括长方体块铜衬底,用于固定金刚石薄膜的立体的、阵列式排列的几何图形,“十字架”形状的金刚石薄膜。扩散键合的工艺包括对块铜衬底进行机械抛光处理,等离子体清洗,表面溅射合金焊料,在真空环境下,对金刚石薄膜与块铜衬底施加温度和压力,实现二者的扩散键合,通过位移/力/热/电等方式使块铜衬底张开带动金刚石薄膜拉伸,间接使其产生应变。本发明可以实现合金焊料层的厚度均匀,可控,提高扩散键合的剪切强度和键合面积,提高扩散键合的可靠性,通过调整几何图形结构适应待拉伸薄膜,在实现金刚石薄膜高效间接拉伸的同时提高了其通用性。

    新型硼磷共掺p型金刚石半导体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113046721A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110581441.5

    申请日:2021-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种新型硼磷共掺P型金刚石半导体材料及其制备方法。该种材料是硼、磷原子替代金刚石结构中碳原子而形成的一种硼‑硼‑磷掺杂结构的新型硼磷共掺P型金刚石半导体材料。其是在利用MPCVD设备制备人造金刚石的过程中,引入硼磷掺杂剂、氢气与甲烷等气体进入MPCVD腔室,同时控制腔室温度、气压与微波功率等参数。所述新型硼磷共掺金刚石半导体材料的受主能级为0.27 eV,对提高P型金刚石半导体电学性能有重要意义,扩大P型金刚石半导体材料在室温下半导体电子器件中的应用前景。

    一种n型磷掺杂金刚石薄膜制备过程中去除氢杂质的方法与装置

    公开(公告)号:CN108217644B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201810180384.8

    申请日:2018-03-05

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种n型磷掺杂金刚石薄膜制备过程中去除氢杂质的方法与装置,在n型磷掺杂金刚石薄膜制备过程中同时施加飞秒激光与温度场,飞秒激光仅将n型磷掺杂金刚石薄膜中的磷氢键价电子激发到激发态;温度场仅将价电子激发到激发态的磷氢键断裂;从而去除薄膜中的氢元素。通过在n型磷掺杂金刚石薄膜的制备过程中施加飞秒激光与温度场,断裂n型磷掺杂金刚石薄膜中的磷氢键,去除薄膜中的氢元素,进而改善n型磷掺杂金刚石的电学性能。

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