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公开(公告)号：CN115044973A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210673216.9
申请日：2022-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种金刚石表面金属阵列外延生长获得局域增强色心发光的方法，本发明是为了解决现有CVD制备金刚石内杂质原子浓度过高，色心转换效率过低的问题。金刚石表面金属阵列外延生长方法：一、清洗；二、采用光刻工艺在金刚石基底上沉积复合金属膜，复合金属膜呈间隔的条纹状；三、将带有复合金属膜的金刚石放入CVD生长舱体内，启动微波发生器，升高气压和功率，使金刚石表面温度达到700～1000℃，通入甲烷和掺杂元素气体，进行外延生长。本发明通过在金刚石表面沉积金属图案，通过CVD原位沉积横向外延生长，工艺流程简单，制备得到了高杂质转换率、高荧光强度色心的样品，从而有效提升色心的自旋相干性能。
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公开(公告)号：CN114016130B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202111328057.0
申请日：2021-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种单晶金刚石籽晶与样品托焊接方法，它为了解决CVD单晶金刚石生长过程中籽晶漂移和导热不良的问题。焊接方法：一、将超声清洗过的多个单晶金刚石籽晶底面朝上放置于等离子体清洗机基板上，然后进行氧等离子体表面预处理；二、采用磁控溅射镀膜设备，在单晶金刚石籽晶表面镀上金层；三、镀层后的单晶金刚石籽晶和样品托一同放入MPCVD金刚石生长设备中，对生长舱内抽真空，当生长舱内气压达到200‑250Torr、微波输入功率达到2500‑3500W、镀层后的单晶金刚石籽晶温度达到950‑1050℃时进行原位焊接。本发明可一次性快速对多个籽晶进行焊接，连接层均匀、连接牢固，提高冷却效果。
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公开(公告)号：CN114657533A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210360654.X
申请日：2022-04-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/511 , C23C16/52 , C01B32/26 , B82Y30/00
Abstract: 一种在Mo衬底上制备具有规则晶型的纳米金刚石颗粒的方法，本发明是为了解决现有以金属衬底，采用CVD法制备纳米金刚石得到的纳米金刚石数量少、形状不规则的问题。制备具有规则晶型的纳米金刚石颗粒的方法：一、清洗Mo片及Mo托；二、将Mo片放置在MPCVD装置的沉积系统腔体内，Mo托放置在Mo片上，抽真空后通入H2和CH4，调节微波功率，进行气相沉积，得到带有纳米金刚石的Mo片；三、关闭沉积系统，冷却后将带有纳米金刚石的Mo片放入去离子水中超声，得到纳米金刚石分散液。本发明通过Mo托将等离子体位置提高，使等离子体边缘远离Mo片，减小H等离子体刻蚀，在Mo衬底上制备得到了具有规则晶型的纳米金刚石颗粒。
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公开(公告)号：CN114016130A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111328057.0
申请日：2021-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种单晶金刚石籽晶与样品托焊接方法，它为了解决CVD单晶金刚石生长过程中籽晶漂移和导热不良的问题。焊接方法：一、将超声清洗过的多个单晶金刚石籽晶底面朝上放置于等离子体清洗机基板上，然后进行氧等离子体表面预处理；二、采用磁控溅射镀膜设备，在单晶金刚石籽晶表面镀上金层；三、镀层后的单晶金刚石籽晶和样品托一同放入MPCVD金刚石生长设备中，对生长舱内抽真空，当生长舱内气压达到200‑250Torr、微波输入功率达到2500‑3500W、镀层后的单晶金刚石籽晶温度达到950‑1050℃时进行原位焊接。本发明可一次性快速对多个籽晶进行焊接，连接层均匀、连接牢固，提高冷却效果。
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公开(公告)号：CN113957522A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111000448.X
申请日：2021-08-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于金刚石单晶生长的MPCVD装置，本发明属于微波等离子体辅助化学气相沉积领域，它要解决现有MPCVD装备沉积面积小、沉积速率低、难以长时稳定生长的问题。本发明MPCVD装置中微波谐振腔下方设置有矩形波导和同轴波导，矩形波导的一端连接有微波产生系统，同轴波导的下部与矩形波导管相连通，同轴波导的上端与微波谐振腔相通，同轴天线与水冷台一体化结构同轴套设在同轴波导内，同轴天线与水冷台一体化结构由天线组件和升降水冷件同轴套设组成，在微波谐振腔的顶部开有匀气腔。本发明微波等离子体化学气相沉积装置，最大程度优化了多模等离子体谐振腔，有效增加了沉积面积，提高了功率密度和沉积速率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112030228B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010953193.8
申请日：2020-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于多颗MPCVD单晶金刚石共同生长的桥接控温方法，本发明属于金刚石制备领域，它为了解决在多颗MPCVD单晶金刚石生长过程中种晶间温度不均匀导致生长速率、品质不一致的问题。桥接控温方法：一、采用激光切割和摩擦机械抛光种晶侧面，使得每个种晶侧面都为(100)晶面；二、在水冷台上等间距放置多颗预处理的种晶；三、通入氢气，控制微波发生器的功率和种晶温度，进行氢等离子体预刻蚀；四、调整输入微波功率和腔体内气压，控制种晶温度为950～980℃，使种晶侧面横向生长，完成多颗MPCVD单晶金刚石的桥接。本发明使种晶快速横向生长桥接，建立起单晶或多晶导热通路，实现多颗种晶同时均匀控温的效果。
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公开(公告)号：CN109183146B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201811213111.5
申请日：2018-10-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN111235637A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010108245.1
申请日：2020-02-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN119900077A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202411952924.1
申请日：2024-12-27
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈工大郑州研究院 , 河南碳真芯材科技有限公司
Abstract: 一种基于铅制电子辐照载体制备CVD蓝色渐变金刚石的方法，本发明是要解决现有彩钻通过控制金刚石在生长杂质气体掺杂浓度，对颜色进行调控，在金刚石的后续加工中出现开裂的问题。制备方法：S1、预处理金刚石籽晶片；S2、等离子体刻蚀籽晶；S3、向真空腔内通入甲烷和氢气，进行微波等离子体化学气相沉积生长；S4、获得金刚石毛坯；S5、切除金刚石毛坯表面的多晶；S6、对切割后的毛坯进行HPHT处理；S7、将金刚石坯料放置在辐照载具的底板上，采用高能电子束辐照遮挡腔以及金刚石坯料。本发明将金刚石毛坯放置于特制的辐照载具中，实现对金刚石毛坯部分区域辐照，制备颜色渐变的蓝色金刚石，提高了金刚石的纯净程度。
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公开(公告)号：CN119259601A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411672313.1
申请日：2024-11-21
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 河南碳真芯材科技有限公司
Abstract: 一种MPCVD舱壁杂质的去除方法，本发明是要解决MPCVD设备舱壁的杂质难以去除的问题。MPCVD舱壁杂质的去除方法：一、在水冷台上放置样品托以保护水冷台，关闭MPCVD系统舱盖，在微波能量激发下产生氢氧等离子体，利用氢氧等离子体刻蚀处理舱体内部；二、将去离子水湿润吸水纸，得到湿润的吸水纸，然后将湿润的吸水纸贴附在MPCVD系统的舱壁上；三、取下贴附的吸水纸，使用无水乙醇打湿无尘布，对舱壁擦拭干净；四、使用吸尘器清理MPCVD系统的舱体内部；五、再次在微波能量激发下产生氢氧等离子体，利用氢氧等离子体再次刻蚀处理舱体内部。本发明通过氢氧等离子体清洗与去离子水浸润，酒精擦拭即可去除沉积杂质。
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