公开(公告)号：CN110482482B

公开(公告)日：2022-04-19

申请号：CN201910670812.X

申请日：2019-07-24

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 刘金龙 ,  刘彦辉 ,  梁轶凡 ,  邵思武 ,  李成明 ,  陈良贤 ,  魏俊俊 ,  张建军 ,  安康

IPC: B81C1/00 ,  B23K26/28 ,  B23K26/402 ,  C23C14/02 ,  C23C14/04 ,  C23C14/18 ,  F28F21/02

Abstract: 一种绝缘图形化高导热金刚石散热器件的制备方法，属于电子器件制造领域。其工艺步骤为：a.将热导率大于1000W/mK，厚度200‑3000μm，直径10‑100mm的金刚石膜衬底进行研磨抛光，最终获得粗糙度为1nm‑1um的金刚石表面；b.采用光刻工艺将掩模板上周期性目标图形转移到研磨抛光后的金刚石膜上，目标图形为金属化图形，图形尺寸精度0.1μm‑1mm；c.通过高能激光烧蚀作用切割将周期性目标图案分离，使每个小尺寸金刚石样品上均布有目标图案，激光加工尺寸精度0.01‑0.2mm；d.采用氢等离子体刻蚀将激光切割后的非金刚石相如石墨等刻蚀去除，去除表面石墨污染；e.通过在氧气气氛中加热去除金刚石表面的氢终端，从而实现图形化金刚石电子器件的绝缘，最终获得分离型图形化金刚石电子器件，满足散热组件应用要求。

公开(公告)号：CN111232972A

公开(公告)日：2020-06-05

申请号：CN202010193984.5

申请日：2020-03-19

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 刘金龙 ,  刘彦辉 ,  李成明 ,  原晓芦 ,  魏俊俊 ,  陈良贤 ,  安康

IPC: C01B32/26 ,  C01B32/28 ,  B82Y40/00 ,  C23C16/01 ,  C23C16/27 ,  C23C16/56

Abstract: 一种高性能硼掺杂金刚石纳米线的制备方法，属于半导体材料领域。步骤如下：a.利用高本底真空微波等离子体化学气相沉积装置，通过等离子体中引入低浓度硼源实现金刚石膜P型半导体的生长；b.制备态硼掺杂金刚石膜经精细研磨获得低于500nm粗糙度的表面；c.使用电感耦合等离子氧等离子体和氯等离子体对研磨后的金刚石膜进行无掩模刻蚀，制备出硼掺杂金刚石纳米线阵列；d.采用氢等离子体刻蚀处理的方式进行氢化，使硼掺杂金刚石纳米线阵列表面导电；e.对硼掺杂金刚石纳米线阵列进行超声分散并使单根金刚石纳米线吸附在绝缘衬底上，实现单根硼掺杂金刚石纳米线的制备。本发明通过电感耦合等离子体刻蚀制备了金刚石纳米线，提高了比表面积和载流子浓度，提升了金刚石导电性。

公开(公告)号：CN111232972B

公开(公告)日：2021-09-10

申请号：CN202010193984.5

申请日：2020-03-19

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 刘金龙 ,  刘彦辉 ,  李成明 ,  原晓芦 ,  魏俊俊 ,  陈良贤 ,  安康

IPC: C01B32/26 ,  C01B32/28 ,  B82Y40/00 ,  C23C16/01 ,  C23C16/27 ,  C23C16/56

Abstract: 一种高性能硼掺杂金刚石纳米线的制备方法，属于半导体材料领域。步骤如下：a.利用高本底真空微波等离子体化学气相沉积装置，通过等离子体中引入低浓度硼源实现金刚石膜P型半导体的生长；b.制备态硼掺杂金刚石膜经精细研磨获得低于500nm粗糙度的表面；c.使用电感耦合等离子氧等离子体和氯等离子体对研磨后的金刚石膜进行无掩模刻蚀，制备出硼掺杂金刚石纳米线阵列；d.采用氢等离子体刻蚀处理的方式进行氢化，使硼掺杂金刚石纳米线阵列表面导电；e.对硼掺杂金刚石纳米线阵列进行超声分散并使单根金刚石纳米线吸附在绝缘衬底上，实现单根硼掺杂金刚石纳米线的制备。本发明通过电感耦合等离子体刻蚀制备了金刚石纳米线，提高了比表面积和载流子浓度，提升了金刚石导电性。

公开(公告)号：CN110482482A

公开(公告)日：2019-11-22

申请号：CN201910670812.X

申请日：2019-07-24

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 刘金龙 ,  刘彦辉 ,  梁轶凡 ,  邵思武 ,  李成明 ,  陈良贤 ,  魏俊俊 ,  张建军 ,  安康

IPC: B81C1/00 ,  B23K26/28 ,  B23K26/402 ,  C23C14/02 ,  C23C14/04 ,  C23C14/18 ,  F28F21/02

Abstract: 一种绝缘图形化高导热金刚石散热器件的制备方法，属于电子器件制造领域。其工艺步骤为：a.将热导率大于1000W/mK，厚度200-3000μm，直径10-100mm的金刚石膜衬底进行研磨抛光，最终获得粗糙度为1nm-1um的金刚石表面；b.采用光刻工艺将掩模板上周期性目标图形转移到研磨抛光后的金刚石膜上，目标图形为金属化图形，图形尺寸精度0.1μm-1mm；c.通过高能激光烧蚀作用切割将周期性目标图案分离，使每个小尺寸金刚石样品上均布有目标图案，激光加工尺寸精度0.01-0.2mm；d.采用氢等离子体刻蚀将激光切割后的非金刚石相如石墨等刻蚀去除，去除表面石墨污染；e.通过在氧气气氛中加热去除金刚石表面的氢终端，从而实现图形化金刚石电子器件的绝缘，最终获得分离型图形化金刚石电子器件，满足散热组件应用要求。

公开(公告)号：CN113241294A

公开(公告)日：2021-08-10

申请号：CN202110432576.5

申请日：2021-04-21

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 郑宇亭 ,  刘金龙 ,  李成明 ,  刘彦辉 ,  魏俊俊 ,  陈良贤 ,  李文君 ,  石志城 ,  欧阳晓平

IPC: H01J9/02 ,  H01J1/304 ,  H01J1/308 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种低场发射开启阈的中空金刚石纳米线阵群的制备方法，属于半导体器件制备领域。将掺杂浓度为1×1021cm‑3到1×1023cm‑3硼掺杂金刚石经过精密研磨抛光控制使其表面粗糙度在80‑120nm范围内。随后将其与Si陪片一同在O2和Cl2气源比例为2:1至10:1的条件下进行电感耦合等离子体反应离子刻蚀20‑90min。接着通过将刻蚀后的硼掺杂金刚石片在5‑7kPa，温度600‑800℃的条件下氢等离子体处理5‑30min，从而得到具有超低场发射开启电压阈值的高密度、高长径比中空氢终端金刚石纳米线阵群，以用于高性能电子发射器件等。