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公开(公告)号：CN119230628A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411341625.4
申请日：2024-09-25
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 河南碳真芯材科技有限公司 , 哈工大郑州研究院
Abstract: 利用金刚石固态量子自旋探测宽谱紫外光的方法及紫外电探测器的应用，本发明利用金刚石NV色心电荷态在UV作用下会发生转变，其光谱强度也会相应发生变化的特点。本发明利用金刚石固态量子自旋探测宽谱紫外光的方法中首先制备带有NV色心的金刚石，使用激光对带有NV色心的金刚石进行辐照激发，通过光学传感器采集金刚石外延区域处的荧光强度信号，当带有NV色心的金刚石受到紫外光照射时，荧光强度信号在575nm～637nm波段产生增强响应。本发明通过金刚石NV色心电荷态对紫外敏感的特点，通过光学传感器监测金刚石在激光激发下加载UV，光电信号对575nm及其声子边带范围内光学信号响应的变化，对紫外进行探测。
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公开(公告)号：CN119218990A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411341623.5
申请日：2024-09-25
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 河南碳真芯材科技有限公司 , 哈工大郑州研究院
Abstract: 利用紫外光调节金刚石固态量子自旋电荷态的方法及其应用，本发明是为了解决调控NV色心两种电荷态的难题。利用紫外光调节金刚石固态量子自旋电荷态的方法：一、制备带有氮空位色心金刚石；二、以激光作为激发光源，对带有色心的金刚石进行辐照；三、在激光辐照条件下，同时施加紫外光源进行辐照，使中性电荷态NV0含量增加，从而完成利用紫外光调节金刚石固态量子自旋电荷态的方法。本发明通过紫外光辐照的方式对NV色心电荷态进行调控，与终端法和肖特基接触法相比具有非接触、无破坏性的特点，能够更好的保证晶体质量。本发明调节金刚石固态量子自旋电荷态的方法能够推进NV色心在量子精密测量以及可扩展性量子系统的应用。
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公开(公告)号：CN114032526A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111328019.5
申请日：2021-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一体化无外接原料气体的高品质金刚石MPCVD生长设备及生长方法，它为了解决现有MPCVD生长设备需要以氢气、甲烷等作为原料气体，气体管路安装复杂的问题。本发明金刚石MPCVD生长设备中反应室内腔腔体套设在反应室外腔腔体内部，反应室内腔腔体的底部与竖直波导管相连通，水平波导管的一端与微波源相连，石墨碳源可控样品台设置在反应室内腔腔体内，石墨碳源可控样品台与竖直波导管同轴设置在石墨碳源可控样品台的上表面开有沟槽，沟槽内装填有石墨碳源，石墨碳源可控样品台的底部设置有升降装置。本发明碳源来自于固态碳源石墨粉末刻蚀，不需要气体碳源外接管路，提高了生长样品的纯度与生长过程的安全性。
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公开(公告)号：CN111979579B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010857467.3
申请日：2020-08-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C30B29/04 , C30B25/00 , C23C16/27 , C23C16/511
Abstract: 用于化学气相沉积单晶金刚石高速生长的等离子体聚集装置，本发明涉及一种微波等离子体化学气相沉积设备中的等离子体聚集装置，它为了解决现有微波等离子体化学气相沉积金刚石生长过程中金刚石生长速率较慢的问题。本发明等离子体聚集装置包括基座、中心柱和底座，基座为球台形，基座的中心处开有中心通孔；中心柱的顶部开有样品凹槽，中心柱的底部带有外螺纹；底座的上表面开有沉孔，底座的中心开有螺纹孔，中心柱插入基座的中心通孔内，中心柱的底部插入螺纹孔中与底座螺纹连接，基座嵌入底座的沉孔内。本发明等离子体聚集装置通过改变腔体内金属边界的形状来改变电场聚集的位置和强度，显著增强MPCVD中的等离子体密度，提高生长速度。
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公开(公告)号：CN111979579A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010857467.3
申请日：2020-08-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C30B29/04 , C30B25/00 , C23C16/27 , C23C16/511
Abstract: 用于化学气相沉积单晶金刚石高速生长的等离子体聚集装置，本发明涉及一种微波等离子体化学气相沉积设备中的等离子体聚集装置，它为了解决现有微波等离子体化学气相沉积金刚石生长过程中金刚石生长速率较慢的问题。本发明等离子体聚集装置包括基座、中心柱和底座，基座为球台形，基座的中心处开有中心通孔；中心柱的顶部开有样品凹槽，中心柱的底部带有外螺纹；底座的上表面开有沉孔，底座的中心开有螺纹孔，中心柱插入基座的中心通孔内，中心柱的底部插入螺纹孔中与底座螺纹连接，基座嵌入底座的沉孔内。本发明等离子体聚集装置通过改变腔体内金属边界的形状来改变电场聚集的位置和强度，显著增强MPCVD中的等离子体密度，提高生长速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109023517B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201811213112.X
申请日：2018-10-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法，本发明涉及消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。本发明要解决现有的MPCVD生长中籽晶表面由于激光加工和抛光不完善导致的表面缺陷富集，进而影响外延生长金刚石质量的问题。方法：一、单晶金刚石籽晶清洗；二、喷金处理；三、放置样品；四、关舱；五、抽真空；六、聚焦离子束扫描刻蚀；七、吹洗样品。本发明用于一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。
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公开(公告)号：CN114757940A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210550413.1
申请日：2022-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法，本发明的目的是为了解决现有MPCVD法进行单晶金刚石制备过程中，由于工艺不合理导致金刚石表面产生宏观缺陷，从而影响其性能、增加产品成本等问题。自动识别与修复方法：一、对含缺陷的单晶金刚石图像进行扩展；二、基于卷积神经网络对单晶金刚石图像进行训练；三、将含有缺陷的单晶金刚石样品水平放置在平台上，通过检测相机采集单晶金刚石样品图像，利用训练后的卷积神经网络模型识别出单晶金刚石缺陷；四、通过激光器切割去除单晶金刚石缺陷；五、切割缺陷后的单晶金刚石横向生长。本发明基于卷积神经网络模型识别单晶金刚石缺陷，激光切割去除缺陷后，再次进行生长，实现单晶金刚石缺陷的修复。
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公开(公告)号：CN114411250A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210072423.9
申请日：2022-01-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种MPCVD单晶金刚石拼接生长方法，本发明为了解决拼接单晶金刚石材料接缝难处理、拼接接缝性质较差的问题。拼接生长方法：一、将多个单晶金刚石籽晶放置于籽晶托盘的方形籽晶垫片上；二、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；三、向反应舱内通入氧气和氩气，保持籽晶温度为1000‑1200℃，进行刻蚀处理；四、将预刻蚀处理后的单晶金刚石籽晶刻蚀面朝上放置于生长样品托盘上；五、通入氢气并启动微波发生器产生等离子体；六、促进金刚石籽晶边缘刻蚀台阶区域的横向生长连接，完成单晶金刚石拼接生长。本发明通过生长前的特殊预刻蚀工艺强烈刻蚀单晶金刚石籽晶四周边缘，形成微观台阶形貌区域，为拼接金刚石接缝处提供有利生长条件，提高接缝处生长品质。
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公开(公告)号：CN114250511A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111603967.5
申请日：2021-12-24
Applicant: 宜昌中碳未来科技有限公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种MPCVD单晶金刚石表面缺陷修复生长方法，本发明是针对MPCVD单晶金刚石生长过程中表面缺陷难以去除、降低生长层晶体品质的问题。缺陷修复生长方法：一、采用激光加工的方法将单晶金刚石籽晶表面的缺陷区域切除，形成方形凹坑；二、金刚石籽晶放置于管式炉中高温处理；三、采用掩膜的方法，在凹坑内填充生长单晶铱；四、将镀铱的金刚石籽晶转移到生长设备中，点燃等离子体；五、控制生长气压、金刚石籽晶温度和甲烷含量，施加直流偏压，促进异质外延单晶铱表面的高密度形核生长；六、进行MPCVD单晶金刚石的同质外延生长。本发明通过电子束蒸发在缺口区域镀单晶铱，消除原有缺陷的影响，得到高品质的单晶金刚石外延生长层。
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公开(公告)号：CN114232086A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111603964.1
申请日：2021-12-24
Applicant: 宜昌中碳未来科技有限公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于含裂纹籽晶的MPCVD单晶金刚石的生长方法，本发明目的是为了解决MPCVD单晶金刚石同质外延生长方法中含裂纹籽晶生长易碎裂问题。生长方法：一、在正交偏振光下单晶金刚石籽晶裂纹影响区域呈现黑色；二、采用激光切割去除裂纹影响区域，形成矩形缺口；三、清洗籽晶；四、将清洗过的籽晶放置于管式炉中退火处理；五、将退火后的籽晶放置于MPCVD设备中，控制舱内气压、微波功率和籽晶温度，通入甲烷和氮气使单晶金刚石横向生长并填充矩形缺口；六、进行MPCVD单晶金刚石的垂直外延生长。本发明能够对缺口侧面进行有效处理并促进横向生长，使得含裂纹籽晶也能够被用于高品质单晶生长，减少了籽晶的浪费并降低了生产成本。
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