[发明专利]一种钻石晶体的异质键合方法及异质结构

权利要求书

1.一种钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，包括以下步骤：

对钻石晶体(11)进行清洁处理；

在清洁后的所述钻石晶体(11)的表面外延生长第一键合介质层(12)，得到待键合钻石晶体结构(1)；

提供一待键合衬底(2)；

将所述待键合钻石晶体(11)和所述待键合衬底(2)进行键合，得到异质结构(3)；所述第一键合介质层(12)与所述待键合衬底(2)键合连接。

2.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述在清洁后的所述钻石晶体(11)的表面外延生长第一键合介质层(12)，得到待键合钻石晶体结构(1)之后，还包括：

对所述待键合钻石晶体结构(1)进行第一退火处理；

所述第一退火处理的温度为300℃－800℃；

所述第一退火处理的氛围包括真空、氩气或者氮气。

3.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述清洁处理的方法为有机溶液清洗、RCA清洗和等离子体处理中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述在清洁后的所述钻石晶体(11)的表面外延生长第一键合介质层(12)，得到待键合钻石晶体结构(1)之后，还包括：

对所述待键合钻石晶体结构(1)进行表面处理；

所述表面处理的方法包括化学机械抛光(chemicalmechanicalpolishing，CMP)、低能粒子辐照、离子束掠入射抛光法或者反应离子束刻蚀。

5.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述外延生长方法包括微波等离子体化学气相沉积法、热辅助化学气相沉积法、等离子增强化学气相沉积法、原子层沉积法和溅射法；

所述第一键合介质层(12)的厚度为1纳米-5微米；

所述第一键合介质层(12)的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铝或者纳米硅。

6.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述待键合钻石晶体(11)和所述待键合衬底(2)进行键合，得到异质结构(3)之后，还包括：

对所述异质结构(3)进行第二退火处理。

7.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述键合的方法包括表面活化(SAB)键合和亲水性键合；

所述键合的温度范围为20℃-800℃；

所述键合的氛围包括真空、常温常压或者氮气气氛。

8.根据权利要求1所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，提供一待键合衬底(2)，包括：

提供一衬底(21)；

在所述衬底(21)的表面形成所述第二键合介质层(22)；

所述第一键合介质层(12)与所述第二键合介质层(22)键合连接。

9.根据权利要求8所述的钻石晶体的异质键合方法，其特征在于，所述衬底(21)的材料包括硅、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石、碳化硅、绝缘体上碳化硅(SiCOI)和氮化铝；

所述第二键合介质层(22)的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铝或者纳米硅。

10.一种异质结构，其特征在于，包括衬底(21)、键合介质层和钻石晶体(11)；

所述衬底(21)的顶部设有所述键合介质层；

所述键合介质层的顶部设有所述钻石晶体(11)；

所述键合介质层分别与所述衬底(21)、所述钻石晶体(11)键合连接。