[发明专利]一种电子级金刚石的制备方法有效
| 申请号： | 202111409587.8 | 申请日： | 2021-11-25 |
| 公开（公告）号： | CN114086253B | 公开（公告）日： | 2023-05-09 |
| 发明（设计）人： | 彭国令;苗建国;曹光宇;冯文强;范旅龙 | 申请（专利权）人： | 航天科工（长沙）新材料研究院有限公司 |
| 主分类号： | C30B29/04 | 分类号： | C30B29/04;C23C16/02;C23C16/27;C30B25/00 |
| 代理公司： | 北京锺维联合知识产权代理有限公司 11579 | 代理人： | 安娜 |
| 地址： | 410000 湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 电子 金刚石 制备 方法 | ||
1.一种电子级金刚石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对金刚石籽晶进行微波等离子体刻蚀处理，得到刻蚀预处理籽晶；所述微波等离子体刻蚀的具体过程为：先向生长腔内通入H2，在2～20mabr压力下，通入300～1500W启辉，生成微波等离子体，然后增加压力及功率，当金刚石籽晶温度在850～950℃稳定时，通入O2，此时开始计时在此环境下刻蚀15～60min；O2和H2的百分比为0.2～10％；所述微波等离子体刻蚀的压力为150mbar～220mbar；
在所述刻蚀预处理籽晶的(100)面，微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层；所述微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层包括：排空生长腔内的氧气，所述生长腔内的等离子体为H2等离子体，向所述生长腔内通入碳源气体进行微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层；所述碳源气体和H2的体积浓度比为0.1％～10％；
在所述单晶金刚石过渡层表面微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石；微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石包括：排空生长腔的碳源气体后，在H2等离子体氛围中，同时向生长腔内通入碳源气体和氧气进行微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石；所述碳源气体和氧气的体积浓度比为0.2％～10％；所述碳源气体和H2的体积浓度比为2～12％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶金刚石过渡层的厚度为10μm～100μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层的温度为850～1000℃，H2的气体流量为100～1000sccm，生长时间为30～90min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源气体为甲烷、CO2或甲醇。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石的碳源气体和H2的体积浓度比2～12％，H2的气体流量为100～1000sccm。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石的温度为850～1300℃，生长压力为150～300mbar，生长功率为2500～6000W。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石后还包括：将生长体系降温，所述降温的速率为1～10℃/min。
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