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公开(公告)号：CN114360341B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202111463545.2
申请日：2021-12-02
Applicant: 北京科技大学
IPC: G09B23/18
Abstract: 本发明属于等离子体放电领域，具体涉及一种多模式转换等离子体放电实验演示装置与方法。包括双极性脉冲电源、三台直流电源、上电极、中间电极、下电极、挡板、进气口、排气口、冷却水口、励磁调制线圈、石英玻璃腔室和不锈钢支架。通过调节电源参数、电极位置、腔压和电路类型，可实现辉光放电、电弧放电、空心阴极放电、磁控溅射等多种放电过程。本发明通过设计电极结构和电路类型，实现了多种放电模式在一定条件下的相互切换，满足实验演示、薄膜制备、材料处理等不同场合的需求，石英腔室还能完整展示出放电区域，该装置不仅能降低成本，还能够大大提高腔室空间利用率。
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公开(公告)号：CN114360341A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111463545.2
申请日：2021-12-02
Applicant: 北京科技大学
IPC: G09B23/18
Abstract: 本发明属于等离子体放电领域，具体涉及一种多模式转换等离子体放电实验演示装置与方法。包括双极性脉冲电源、三台直流电源、上电极、中间电极、下电极、挡板、进气口、排气口、冷却水口、励磁调制线圈、石英玻璃腔室和不锈钢支架。通过调节电源参数、电极位置、腔压和电路类型，可实现辉光放电、电弧放电、空心阴极放电、磁控溅射等多种放电过程。本发明通过设计电极结构和电路类型，实现了多种放电模式在一定条件下的相互切换，满足实验演示、薄膜制备、材料处理等不同场合的需求，石英腔室还能完整展示出放电区域，该装置不仅能降低成本，还能够大大提高腔室空间利用率。
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公开(公告)号：CN115020177B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210510437.4
申请日：2022-05-11
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种气相沉积空心阴极复合电极涡旋气体输入装置。该装置包括一块用于气相沉积的电极，所述电极两侧分别连接电源和固定管道，所述电源正极接地。电极表面均匀分布有贯穿圆孔，电极内部分布有缓冲槽、分配环、连通孔和进气孔。所述进气孔均布于贯穿圆孔侧壁并与分配环连接，所述分配环分布于贯穿圆孔外围并与缓冲槽连通。该装置通过布置贯穿圆孔、进气的缓冲槽和调控进气孔方向，提高进气的均匀性并产生稳恒的涡旋气体流场，产生更为稳定、均匀的空心阴极放电，确保等离子体均匀性并进一步提高气体离化率，有利于实现均匀、高效的沉积大面积金刚石散热板。
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公开(公告)号：CN115020177A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210510437.4
申请日：2022-05-11
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种气相沉积空心阴极复合电极涡旋气体输入装置。该装置包括一块用于气相沉积的电极，所述电极两侧分别连接电源和固定管道，所述电源正极接地。电极表面均匀分布有贯穿圆孔，电极内部分布有缓冲槽、分配环、连通孔和进气孔。所述进气孔均布于贯穿圆孔侧壁并与分配环连接，所述分配环分布于贯穿圆孔外围并与缓冲槽连通。该装置通过布置贯穿圆孔、进气的缓冲槽和调控进气孔方向，提高进气的均匀性并产生稳恒的涡旋气体流场，产生更为稳定、均匀的空心阴极放电，确保等离子体均匀性并进一步提高气体离化率，有利于实现均匀、高效的沉积大面积金刚石散热板。
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公开(公告)号：CN113373512B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110565858.2
申请日：2021-05-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开一种基于铱‑石墨烯结构化缓冲层的单晶金刚石外延生长方法，属于半导体材料制备领域。其特征在于：利用磁控溅射法在金刚石上沉积铱膜，随后对该金刚石/铱叠层衬底进行周期性图形化处理，再利用磁控溅射法沉积镍膜以填补非图形化区域；随后对金刚石进行真空退火，使得金刚石通过镍催化作用发生相变，经过相变形成的碳溶解在镍中并在其表面形成石墨烯。利用铱‑石墨烯复合图形化结构缓解衬底与金刚石之间的晶格失配及热膨胀失配，接着采用化学气相沉积技术在偏压条件下加速金刚石形核并扩展合并，最终在不加载偏压条件下实现单晶金刚石的外延生长。该方法能够实现大尺寸高质量自支撑单晶金刚石的制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118186172A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410499770.9
申请日：2024-04-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开一种COREX富氢冶炼的系统和方法，属于低碳冶金技术领域，所述系统，包括预还原单元、熔融气化单元、预还原气处理单元、外接煤气单元、氢气单元、换热单元、加热单元和外接氧气单元；按照富氢还原气的流动方向各单元之间的连接关系为：预还原竖炉炉顶气从预还原单元流出进入预还原气处理单元，处理后煤气分为三部分，其中第一部分处理后煤气和氢气单元的氢气一并进入换热单元，然后富氢还原气从换热单元流出，进入加热单元，最后从加热单元进入预还原单元。通过本发明COREX流程的工艺重构减少熔融气化炉的造气负担，实现了预还原竖炉与熔融气化炉的优化匹配。
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公开(公告)号：CN114645263A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210334821.3
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置与方法，属于半导体材料制备领域。具体包括极板一、极板二、极板三、进气口、抽气口、排气口、冷却水口、底座以及各极板对应的电源，其中极板一与电源一、极板二与电源二、极板三与电源三的负极连接，所有电源正极接地，另外极板一和极板三用于固定样品且均设置有循环冷却水。将基片固定在极板一、极板三上后关闭腔室，向腔室中通入氢气，随后调节电源输出电压，并通入甲烷气体，在极板上沉积大尺寸金刚石薄膜。该装置利用来自微单元阵列产生的空心阴极辉光和双边极板产生的空心阴极辉光耦合，促使气体分子剧烈离化，极大的提高气体离化效率，有利于实现快速、高效的沉积大面积金刚石散热板。
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公开(公告)号：CN113604793B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110790763.0
申请日：2021-07-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/515
Abstract: 本发明属于薄膜材料制备领域，具体涉及一种脉冲空心阴极辅助热丝化学气相沉积装置和方法。包括双极性脉冲电源、水冷样品台、热丝、热丝电源、进气口、排气口、冷却水口，两个样品台分别位于热丝上下两侧，将双极性脉冲电源的两极分别与两个样品台相连接，通过控制双极性脉冲电源的占空比、正反向电压大小及比例来调谐电场，达到稳定的空心阴极放电状态，最终实现金刚石薄膜的双向沉积。本发明利用双极性脉冲电源供电的空心阴极放电效应和单丝双边的空间设计，解决了传统热丝化学气相沉积过程中气体离化率低下、镀膜空间浪费的问题，能够实现金刚石的高效率、高质量、高速率双向热丝化学气相沉积。
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公开(公告)号：CN113604793A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110790763.0
申请日：2021-07-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/515
Abstract: 本发明属于薄膜材料制备领域，具体涉及一种脉冲空心阴极辅助热丝化学气相沉积装置和方法。包括双极性脉冲电源、水冷样品台、热丝、热丝电源、进气口、排气口、冷却水口，两个样品台分别位于热丝上下两侧，将双极性脉冲电源的两极分别与两个样品台相连接，通过控制双极性脉冲电源的占空比、正反向电压大小及比例来调谐电场，达到稳定的空心阴极放电状态，最终实现金刚石薄膜的双向沉积。本发明利用双极性脉冲电源供电的空心阴极放电效应和单丝双边的空间设计，解决了传统热丝化学气相沉积过程中气体离化率低下、镀膜空间浪费的问题，能够实现金刚石的高效率、高质量、高速率双向热丝化学气相沉积。
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公开(公告)号：CN114959631A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210455412.9
申请日：2022-04-24
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/511 , H05H1/46
Abstract: 一种双端馈入微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积装置，属于微波等离子体法化学气相沉积领域。本装置具有双端微波馈入及谐振结构沿衬底呈左右对称的特性，可在衬底左右两侧同时产生等离子体，利用电子回旋共振等离子体高电子能量、高电离度、低沉积压强的性质，可实现Φ60‑200mm衬底两侧薄膜的同时沉积或一次性沉积两片薄膜。磁场谐振线圈产生875Gs的磁感应强度的电子回旋共振面，磁场整型线圈产生875Gs磁感应强度的整型磁场，谐振磁场与整型磁场的耦合提升了等离子体的均匀性，在增大沉积面积的同时提升了薄膜的均匀性。位于环形天线下方的石英介质窗口有效避免等离子体的加热、污染与刻蚀。本发明均匀性高，能降低薄膜沉积、表面处理成本，提高腔室的空间利用率。
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