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[发明专利]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-CN202010806924.6有效
发明人：代兵;朱嘉琦;王伟华;王杨;舒国阳;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-08-12 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：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。
电子束工艺制备外延金刚石 ir 111 复合衬底方法

[发明专利]基于复合结构样品台提高金刚石异质外延大尺寸形核均匀性的方法-CN202011446248.2有效
发明人：朱嘉琦;王伟华;房诗舒;代兵;舒国阳;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： C30B29/04 文献下载
摘要：基于复合结构样品台提高金刚石异质外延大尺寸形核均匀性的方法，本发明属于化学气相沉积法异质外延单晶金刚石生长领域，它为了解决现有难以实现异质衬底大尺寸高密度外延形核的难题。提高金刚石异质外延形核均匀性的方法：一、将复合结构样品台放置在MPCVD设备的水冷台中心位置，异质衬底放置在样品台的中心位置，抽真空；二、启动微波发生器，激发气体电离和解离；三、偏压增强形核过程：通入甲烷气体，进行等离子体预处理，然后启动偏压电源施加偏压；四、降低甲烷浓度，进行金刚石外延生长，直至沉积生长结束。本发明样品台具有类似于台阶的结构以及数量更多的边缘尖端区域，能在偏置电场的作用下直流辉光层的面积更均匀分布在样品上方。
基于复合结构样品提高金刚石外延尺寸均匀方法

[发明专利]基于网格化结构电极提高金刚石异质外延形核均匀性的方法-CN202011466532.6有效
发明人：代兵;王伟华;房诗舒;朱嘉琦;舒国阳;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： C30B25/16 文献下载
摘要：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。
基于网格结构电极提高金刚石外延均匀方法

[发明专利]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-CN202010733639.6有效
发明人：朱嘉琦;代兵;王伟华;王杨;舒国阳 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： C30B29/04 文献下载
摘要：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。
基于射频电源施加偏压增强 cvd 金刚石外延方法

[发明专利]一种利用固态掺杂源制备掺硼金刚石的方法-CN201910925306.0有效
发明人：朱嘉琦;姚凯丽;代兵;谭小俊;杨磊;赵继文;舒国阳;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：一种利用固态掺杂源制备掺硼金刚石的方法，它涉及一种制备掺硼金刚石的方法。本发明要解决现有掺硼金刚石薄膜的制备方法中气体硼源不安全，对设备有腐蚀性的问题。制备方法：一、掺杂源的制备；二、掺硼金刚石薄膜的制备。本发明用于利用固态掺杂源制备掺硼金刚石。
一种利用固态掺杂制备金刚石方法

[发明专利]基于XRD实验数据调整衬底和薄膜初始结构模型的结构参数的方法-CN201711483712.3有效
发明人：朱嘉琦;王杨;代兵;舒国阳;姚凯丽;刘康;高鸽;赵继文;刘本建;杨磊;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种基于XRD实验数据调整衬底和薄膜初始结构模型的结构参数的方法，它属于材料计算技术领域。本发明解决了衬底和薄膜结构模型预留距离过大影响几何优化过程的计算速度，以及可能无法模拟出最终能量最低的稳定结构的问题。本发明利用带有薄膜附件的X射线衍射仪对衬底和生长外延薄膜进行X射线小角衍射(SXRD)表征，得到衬底样品和薄膜样品的X射线小角衍射图谱，据此分别计算出衬底样品、薄膜样品、衬底样品与薄膜样品界面处原子层之间的晶面间距，然后利用上述晶面间距对利用Material Studio建立的初始结构模型的结构参数进行调整。本发明减少了几何优化步骤，大大缩短优化时间，同时有效避免计算过程陷入亚稳定结构陷阱，能够更准确地找到最终稳定结构。
基于 xrd 实验数据调整衬底薄膜初始结构模型参数方法

[发明专利]一种具有方向性的导热硅凝胶复合片材的制备方法-CN201910503211.X有效
发明人：朱嘉琦;孙明琪;代兵;舒国阳;赵柯臣;王鹏;杨磊;刘康;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-06-11 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： C09K5/14 文献下载
摘要：一种具有方向性的导热硅凝胶复合片材的制备方法，本发明涉及导热硅凝胶复合片材的制备方法。解决现有应用于电子元器件的硅凝胶热导率低的问题。制备方法：一、密堆金刚石层的制备；二、金刚石/硅凝胶复合材料的制备，得到具有方向性的导热硅凝胶复合片材。本发明用于具有方向性的导热硅凝胶复合片材的制备。
一种具有方向性导热凝胶复合制备方法

[发明专利]一种增强金刚石热导率的方法-CN201710607290.X有效
发明人：朱嘉琦;赵继文;代兵;杨磊;韩杰才;舒国阳;刘康;高鸽;吕致君;姚凯丽;王强;刘本建 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： C30B28/14 文献下载
摘要：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。
一种增强金刚石热导率方法

[发明专利]用于提升CVD单晶金刚石品质的籽晶连续减薄等离子体退火方法-CN202010743770.0在审
发明人：朱嘉琦;李一村;代兵;曹康丽;裴佩;郝晓斌;舒国阳;赵继文;张森 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： C30B25/18 文献下载
摘要：用于提升CVD单晶金刚石品质的籽晶连续减薄等离子体退火方法，本发明属于金刚石制备领域，它为了解决现有籽晶预处理方式难以处理籽晶内部原有缺陷及内应力的问题。等离子体退火方法：一、采用激光切割将目标籽晶沿厚度方向切割成两片籽晶，对目标籽晶的激光切割面进行抛光处理；二、籽晶放入MPCVD金刚石生长设备中，抽真空，向腔体内通入氢气并点燃等离子体进行等离子体退火处理；三、依次重复切割抛光处理以及等离子体退火处理多次，得到高品质薄籽晶。本发明通过减薄籽晶与等离子体退火交替反复进行，能够有效降低籽晶内部原有缺陷密度，并不断释放内应力，且能够将一块品质一般的较厚籽晶，处理得到若干品质较优的薄籽晶。
用于提升 cvd 金刚石品质籽晶连续等离子体退火方法

[发明专利]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-CN201811213112.X有效
发明人：朱嘉琦;舒国阳;代兵;杨磊;刘雪冬;李一村;刘康;孙明琪;王杨;赵继文;姚凯丽;刘本建;王伟华;薛晶晶;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-10-17 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： C30B25/18 文献下载
摘要：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。
一种利用聚焦离子束技术消除金刚石籽晶表面缺陷方法

[发明专利]一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法-CN202010277504.3在审
发明人：朱嘉琦;刘乙男;代兵;舒国阳;郭帅 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： C04B35/443 文献下载
摘要：一种镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法，本发明涉及镁铝尖晶石陶瓷的制备方法。本发明要解决现有无压烧结保温时间长，升温速率慢。热压烧结常需要加入烧结助剂，晶粒尺寸大，难以制备复杂形状的样品。放电等离子烧结制备的镁铝尖晶石透明陶瓷光学性能不好的问题。方法：一、将镁铝尖晶石粉体压制成型或凝胶注模成型，得到陶瓷素坯；二、将陶瓷素坯放入氧化铝陶瓷坩埚的中央，然后将装有陶瓷素坯的氧化铝陶瓷坩埚套入碳化硅陶瓷坩埚中；三、将装有陶瓷素坯的套装坩埚置于微波烧结炉烧结；四、将镁铝尖晶石陶瓷块体置于热等静压炉内热等静压。本发明用于镁铝尖晶石透明陶瓷的制备。
一种尖晶石透明陶瓷制备方法

[发明专利]一种利用电感耦合等离子体技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法-CN201811213111.5有效
发明人：朱嘉琦;舒国阳;代兵;杨磊;李一村;刘雪冬;刘康;孙明琪;王杨;赵继文;姚凯丽;刘本建;王伟华;薛晶晶;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-10-17 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： H01L21/36 文献下载
摘要：一种利用电感耦合等离子体技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法，本发明涉及单晶金刚石籽晶缺陷的消除方法。本发明要解决现有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、制备遮挡掩体；三、放置样品；四、关舱；五、抽真空；六、电感耦合等离子体处理。本发明用于一种利用电感耦合等离子体技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。
一种利用电感耦合等离子体技术消除金刚石籽晶表面缺陷方法

[发明专利]一种CVD金刚石表面非晶碳的去除方法-CN202010108245.1在审
发明人： 舒国阳;代兵;朱嘉琦;刘康;曹文鑫;赵继文;李一村;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2020-06-05 - 主分类号： C30B33/00 文献下载
摘要：一种CVD金刚石表面非晶碳的去除方法，本发明属于晶体生长技术领域法。本发明要解决现有CVD金刚石表面非晶碳的去除方法存在成本低，效率低，且会对被处理材料和试件造成损伤甚至破裂，且无法去除结构和形貌特殊的金刚石表面的非晶碳问题。方法：一、紫外光照射；二、配制溶液；三、加热处理。本发明用于CVD金刚石表面非晶碳的去除。
一种 cvd 金刚石表面非晶碳去除方法

[发明专利]基于过渡层对外延薄膜与衬底结合力评价的过渡层材料选择方法-CN201711432502.1有效
发明人：朱嘉琦;王杨;代兵;孙侨阳;刘康;舒国阳;高鸽;赵继文;刘本建;杨磊;韩杰才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-12-26 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明提供基于过渡层对外延薄膜与衬底结合力评价的过渡层材料选择方法，属于薄膜生长理论技术领域，具体涉及过渡层选择方法。本发明首先对选取的若干过渡层材料建立界面模型；然后计算无过渡层存在时的界面性能，判定是否需要过渡层；如需要过渡层，分别计算选取的不同材料作为过渡层时，衬底/过渡层和过渡层/薄膜的界面性能，并根据界面处净电荷量变化量和原子间化学键布居数，对过渡层对衬底和过渡层对薄膜的结合力进行综合评价并排序；根据排序结果选择前2～3种过渡层材料。本发明解决了现有技术确定是否需要过渡层，以及选取何种材料作为过渡层时，存在耗时长、浪费人力物力的问题。本发明可运用于薄膜的制备。
过渡层过渡层材料薄膜衬底结合力界面性能化学键薄膜生长界面模型理论技术量变化量排序结果人力物力综合评价界面处净电荷制备耗时排序判定

[发明专利]一种GaN与金刚石复合散热结构的制备方法-CN201710787686.7有效
发明人：朱嘉琦;赵继文;代兵;杨磊;韩杰才;舒国阳;刘康;高鸽;吕致君;姚凯丽;王强;刘本建 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-09-04 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： C23C28/04 文献下载
摘要：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。
制备过渡层复合散热结构金刚石超声清洗金刚石层镀制晶片等离子体金刚石膜层磁控溅射散热结构散热性能生长过程不导电热导率形核点沉积洁净侵蚀

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