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公开(公告)号：CN112792735B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110077762.1
申请日：2021-01-20
Applicant: 北京科技大学 , 北京科技大学顺德研究生院
Abstract: 一种抑制金刚石膜研磨抛光裂纹萌生与扩展的夹具及使用方法。夹具包括底座、水槽、水槽引流孔、底座限位环、张紧环、缓冲垫、张紧螺栓；夹具底座上顶面为施加载荷面，下底面为加热后粘贴金刚石膜面，通过降温在该面与金刚石膜之间预制应力；底座限位环，放置于底座外面，水槽放置于底座限位环顶部，通过水槽底部均布的水槽引流孔，为底座与底座限位环之间缝隙提供水源；缓冲垫放置于底座底面；张紧环，包覆于缓冲垫外沿。完成平整化处理后，整个夹具直接进行快速加热处理，至粘结剂失效，完成平整化处理过程。本发明提高了金刚石膜整膜率和加工效率，解决了卡粉问题，减少环境污染。也可用于已带有裂纹的金刚石膜平整化处理，抑制裂纹扩展，提高金刚石膜的使用面积。
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公开(公告)号：CN112792735A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110077762.1
申请日：2021-01-20
Applicant: 北京科技大学 , 北京科技大学顺德研究生院
Abstract: 一种抑制金刚石膜研磨抛光裂纹萌生与扩展的夹具及使用方法。夹具包括底座、水槽、水槽引流孔、底座限位环、张紧环、缓冲垫、张紧螺栓；夹具底座上顶面为施加载荷面，下底面为加热后粘贴金刚石膜面，通过降温在该面与金刚石膜之间预制应力；底座限位环，放置于底座外面，水槽放置于底座限位环顶部，通过水槽底部均布的水槽引流孔，为底座与底座限位环之间缝隙提供水源；缓冲垫放置于底座底面；张紧环，包覆于缓冲垫外沿。完成平整化处理后，整个夹具直接进行快速加热处理，至粘结剂失效，完成平整化处理过程。本发明提高了金刚石膜整膜率和加工效率，解决了卡粉问题，减少环境污染。也可用于已带有裂纹的金刚石膜平整化处理，抑制裂纹扩展，提高金刚石膜的使用面积。
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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
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。
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公开(公告)号：CN111519249A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010270875.9
申请日：2020-04-08
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种在单晶金刚石表面获得自由原子层的方法，属于半导体加工技术领域。其特征在于，在研磨抛光、酸洗及超声清洗后的单晶金刚石表面镀覆一层溶碳薄膜，然后依次进行高温热处理、稀酸浸泡、超声清洗和氮气吹干，从而在单晶金刚石表面获得平坦的自由原子层。本发明通过在单晶金刚石抛光表面镀覆溶碳薄膜，进行高温热处理等步骤，去除了单晶金刚石抛光表面的损伤层，解决了现有抛光工艺导致单晶金刚石表面产生亚损伤的问题，可应用于大尺寸单晶金刚石获得均匀无损伤层的原子级平坦表面，有助于单晶金刚石材料在半导体器件领域的进一步发展。
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公开(公告)号：CN120006385A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510010808.6
申请日：2025-01-03
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种提升单晶金刚石半导体掺杂浓度的方法，属于半导体材料技术领域，具体是一种通过改进掺杂工艺提升单晶金刚石中半导体掺杂浓度的方法。本发明的制备方法为化学气相沉积法，工艺步骤为：a.单晶金刚石基体预处理，包括表面抛光、高温酸洗、超声清洗以及氢等离子体刻蚀；b.制备高掺杂浓度的单晶金刚石半导体，通过高频极短时间掺杂气体的快速掺入和抽出，引入掺杂原子，结合氧气加速杂质消耗，可有效促进掺入的掺杂原子形成间隙原子，显著提升载流子浓度，从而制备高浓度掺杂单晶金刚石半导体，并保持单晶金刚石良好的晶体质量。该单晶金刚石半导体可应用于高功率电子器件、高频通信、量子技术、传感器和极端环境设备等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111519249B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202010270875.9
申请日：2020-04-08
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种在单晶金刚石表面获得自由原子层的方法，属于半导体加工技术领域。其特征在于，在研磨抛光、酸洗及超声清洗后的单晶金刚石表面镀覆一层溶碳薄膜，然后依次进行高温热处理、稀酸浸泡、超声清洗和氮气吹干，从而在单晶金刚石表面获得平坦的自由原子层。本发明通过在单晶金刚石抛光表面镀覆溶碳薄膜，进行高温热处理等步骤，去除了单晶金刚石抛光表面的损伤层，解决了现有抛光工艺导致单晶金刚石表面产生亚损伤的问题，可应用于大尺寸单晶金刚石获得均匀无损伤层的原子级平坦表面，有助于单晶金刚石材料在半导体器件领域的进一步发展。
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公开(公告)号：CN111206280B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202010015169.X
申请日：2020-01-07
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种高质量大尺寸单晶金刚石外延生长的方法，属于半导体材料制备领域。所述方法是将马赛克拼接生长的大尺寸单晶金刚石片通过精密抛光将表面粗糙度降至低于0.2nm。随后采用电子束蒸发在以100‑500℃加热衬底的同时在其表面以0.01nm/s‑0.1nm/s的速度沉积厚度为100nm‑200nm金属镍后再以0.01nm/s‑0.5nm/s的速度沉积金属铱。待铱厚度达到15nm‑40nm后提高加衬底热温度至700‑1000℃的同时加快沉积速度至0.5nm/s‑1nm/s，最终沉积总厚度为150nm‑300nm铱薄层。接着采用等离子体化学气相沉积技术在氢等离子体清洗铱表面后预沉积4‑10nm无定型碳层以促进铱薄层亚表面碳原子富集。最后在对衬底以纯氢等离子刻蚀6‑15s后调控负偏压和甲烷通量实现大尺寸单晶金刚石在铱表面的偏压原位形核及后续无偏压外延生长。
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公开(公告)号：CN112430803B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202011280701.7
申请日：2020-11-16
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/02 , C23C16/56 , C23C16/511
Abstract: 一种自支撑超薄金刚石膜的制备方法，属于金刚石自支撑膜生长技术领域。工艺步骤为：a.以抛光后表面粗糙度低于30nm的金刚石膜为衬底，经化学气相沉积法在衬底表面沉积一层100‑3000nm超纳米金刚石薄层，引入高浓度的碳源，构筑的碳‑碳键网络层，有利于外延金刚石膜的形核与生长，实现高质量外延层生长；b.接着在其表面同质外延生长厚度为10‑300μm多晶金刚石膜，沉积结束后，根据要求对表面进行研磨抛光；c.然后对其进行热处理，在高温作用下超纳米金刚石在晶界处形成乱层石墨结构或非晶碳，从而形成平整稳定的石墨层；d.最后通过选择性刻蚀石墨层将衬底与外延层分离，解决了厚度10‑300μm的自支撑超薄金刚石膜的难以兼顾高质量、低表面光洁度、大尺寸的问题。
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公开(公告)号：CN112941623A
公开(公告)日：2021-06-11
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：CN111088523A
公开(公告)日：2020-05-01
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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