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公开(公告)号：CN111933514B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202010806924.6
申请日：2020-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 电子束蒸镀工艺制备外延单晶金刚石用Ir(111)复合衬底的方法，本发明为了解决现有技术中难以在α‑Al2O3上获得(111)晶面Ir外延层的技术问题，制备方法：一、对α‑Al2O3(0001)进行超声清洗；二、将α‑Al2O3(0001)固定在样品托中，Ir颗粒靶材置于石墨坩埚里；三、腔体抽真空；四、样品升温至一定温度；五、打开电子枪高压及靶材挡板，在样品表面沉积Ir外延层；六、沉积结束后关闭靶材挡板和电子枪高压；七、退火处理。本发明采用电子束蒸镀法制备(111)面Ir外延层的方法，制备的Ir外延层与α‑Al2O3之间热膨胀系数差异更小，结晶质量更优，结合力更强。
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公开(公告)号：CN112695382A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202011466532.6
申请日：2020-12-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于网格化结构电极提高金刚石异质外延生长均匀性的方法，本发明属于化学气相沉积法异质外延单晶金刚石领域，它为了解决金刚石大面积外延生长均匀性差的问题。一、衬底位于样品台的中心处，将网格化电极放置在腔体底座上；二、设备抽真空；三、升温过程；四、开启直流偏压电源，进行偏压增强形核；五、降低甲烷浓度，开始进行金刚石外延生长；六、外延金刚石膜光刻图形化加工与生长。本发明在偏压增强形核过程中，通过网格化结构Mo电极能够促使等离子体聚集于网状结构Mo电极表面，等离子体内部的正离子在复合衬底上方聚集形成辉光层，辉光层的均匀性提高也使得金刚石外延形核的均匀性得以提高。
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公开(公告)号：CN111933514A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010806924.6
申请日：2020-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 电子束蒸镀工艺制备外延单晶金刚石用Ir(111)复合衬底的方法，本发明为了解决现有技术中难以在α-Al2O3上获得(111)晶面Ir外延层的技术问题，制备方法：一、对α-Al2O3(0001)进行超声清洗；二、将α-Al2O3(0001)固定在样品托中，Ir颗粒靶材置于石墨坩埚里；三、腔体抽真空；四、样品升温至一定温度；五、打开电子枪高压及靶材挡板，在样品表面沉积Ir外延层；六、沉积结束后关闭靶材挡板和电子枪高压；七、退火处理。本发明采用电子束蒸镀法制备(111)面Ir外延层的方法，制备的Ir外延层与α-Al2O3之间热膨胀系数差异更小，结晶质量更优，结合力更强。
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公开(公告)号：CN107400923B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201710607290.X
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种增强金刚石热导率的方法，本发明涉及一种增强金刚石导热性的方法，本发明目的是要在不去除金刚石材料的基础上解决现有CVD方法制备金刚石两面晶粒尺寸差别过大，厚度较薄以及热导率提高困难的问题。增强金刚石热导率的方法：一、对硅片进行切割和超声清洗；二、对硅片进行打磨处理，在硅片表面建立辅助形核点；三、硅片放置于CVD装置中，通入生长气体氢气与甲烷，升温至750℃以上进行多晶生长；四、利用HNO3与HF混合溶液去掉硅基底；五、以与步骤三相同的生长方式与参数进行重复生长。本发明经过两次生长，使制备得到的多晶金刚石膜双面形貌大致相同，并提高了金刚石的厚度，提升了多晶金刚石的热导率。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107523828B
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201710787686.7
申请日：2017-09-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种GaN与金刚石复合散热结构的制备方法，本发明涉及金刚石膜层与GaN连接的散热结构的制备方法，它为了解决现有GaN器件的散热性能有待提高，GaN在生长过程中易崩碎的问题。制备方法：一、超声清洗GaN晶片；二、在洁净的GaN晶片上镀制Si3N4过渡层；三、继续磁控溅射镀制Si过渡层；四、超声清洗；五、在表面建立辅助形核点；六、置于MPCVD装置中沉积金刚石层。本发明GaN表面的金刚石层的热导率可以达到1260±120W/(mK)，制备Si3N4过渡层不导电，有效保护GaN器件性能，并能保护GaN免受等离子体侵蚀。
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公开(公告)号：CN109742026A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910136716.7
申请日：2019-02-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/335 , H01L23/373 , H01L29/778
Abstract: 直接生长法制备金刚石辅助散热碳化硅基底GaN-HEMTs的方法，本发明涉及金刚石与碳化硅连接的散热结构的制备方法，它为了解决现有GaN HEMTs的散热性能有待提高的问题。制备金刚石辅助散热碳化硅基底的方法：一、在SiC基片表面刻蚀出孔洞；二、超声清洗SiC基片；三、在SiC晶片的表面建立辅助形核点；四、沉积金刚石层；五、将上表面的金刚石膜层去掉，留下孔洞中金刚石膜层；六、超声清洗；七、在SiC晶片上的孔洞中进行沉积，金刚石沉积填满孔洞。本发明制备金刚石的纯度高，热导率较高，金刚石与SiC结构类似，相容性好，制备的金刚石位于器件下方，有针对性地将热点热量极快导出。
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公开(公告)号：CN105177533B
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201510563596.0
申请日：2015-09-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23C16/517 , C23C16/27
Abstract: 一种利用等离子体原位清洗MWCVD舱体的方法，本发明涉及清洗MWCVD舱体的方法。本发明要解决现有的MWCVD生长系统中沉积的金刚石、类金刚石及非晶碳层硬度耐磨度极高，且仪器本身特殊构造等因素造成难以将膜层除去的问题。方法：一、吹洗舱体；二、关舱；三、抽真空；四、原位清洗，即完成一种利用等离子体原位清洗MWCVD舱体的方法。本发明用于利用等离子体原位清洗MWCVD舱体的方法。
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公开(公告)号：CN104499047A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410794743.0
申请日：2014-12-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种异质外延生长大尺寸单晶金刚石的衬底及其制备方法。所述衬底自下而上依次为Si衬底、TiN单晶籽晶层、金属氧化物单晶薄膜层、铱单晶薄膜层。本发明设计并制备了一种可异质外延生长大尺寸单晶金刚石的叠层，特别地，在其中插入了TiN单晶籽晶层作为外延模板和过渡缓冲层，提高了氧化物及整个衬底外延层的晶向的取向一致度及生长质量，从而为生长高质量大尺寸单晶金刚石提供了可能；本发明由于使用了TiN缓冲层，整个外延叠层结构可以基于Si衬底进行，使得外延成本大大地降低，同时基于Si衬底生长金刚石，可以更好地与电子信息工业相匹配。
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公开(公告)号：CN111826714A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010733639.6
申请日：2020-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C30B29/04 , C30B25/02 , C23C16/27 , C23C16/517
Abstract: 基于射频电源施加偏压以增强CVD金刚石异质外延形核的方法，本发明属于化学气相沉积法异质外延单晶金刚石生长领域，它为了解决绝缘异质衬底难以有效施加负偏压的问题。外延形核的方法：一、将底部开有凹槽腔的样品托放置于CVD腔体内的水冷台上，射频电源的一电极通过导线连接到CVD腔体外壳上并接地，射频电源的另一电极通过导线经水冷台连接到样品托上；二、将异质衬底放置在样品托中心位置，CVD腔体抽真空；三、升温过程，通入氢气；四、控制甲烷气体浓度，进行偏压增强形核；五、生长过程及结束。本发明通过射频电源，避免了直流偏压施加过程中绝缘异质衬底电势升高导致无法正常施加偏压，实现了绝缘异质衬底上高密度外延形核。
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