一种高导热金刚石增强碳化硅衬底的制备方法

    公开(公告)号:CN113571409B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110753116.2

    申请日:2021-07-02

    Abstract: 一种高导热金刚石增强碳化硅(SiC)衬底的制备方法,属于半导体材料制备领域。本发明在SiC的碳极性面通过涂胶、光刻、显影实现图形化。随后采用电子束蒸发或磁控溅射金属掩膜。去除光刻胶后,将具有周期排列金属掩膜的SiC通过反应离子刻蚀、掩膜去除、二次离子刻蚀得到微柱阵列。接着通过微波等离子体化学气相沉积技术生长金刚石层。待金刚石层完全覆盖微柱并具有一定厚度后采用激光扫描平整化及后续精密抛光,得到高导热金刚石增强的SiC衬底。通过增加金刚石与SiC有效接触界面面积而提高导热效率的同时有效避免单一平面界面结合力不足和局部缺陷扩展。为未来SiC硅极性面减薄及其表面高温沉积GaN而获得高功率、高频率用SiC/Diamond及GaN/SiC/Diamond晶圆奠定基础。

    一种歧管式全金刚石微通道散热器的制备方法

    公开(公告)号:CN113267082B

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202110419168.6

    申请日:2021-04-19

    Abstract: 一种具备歧管式流体路径的全金刚石微槽道散热器的制备方法,属于高功率器件散热领域。歧管式全金刚石微通道由封装盖板、分流基板、微通道基板和封装底板组成。首先,通过二次形核及动态调节沉积面的CVD制备工艺,制备高品质、无裂纹、金刚石自支撑厚膜;再通过机械研磨抛光平整化表面;然后采用特殊的激光加工工艺实现对金刚石板内矩形微通道尺寸定型;同时对焊接面进行金属化处理,提高其焊接性能:最后,通过真空钎焊技术将金刚石板按顺序焊接到一起,获得尺寸及槽型合格的歧管式全金刚石微槽道换热器,使其满足高热流密度换热器的散热设计要求。这种微通道换热器可用于大功率通信及导航卫星、定向高能武器以及宽禁带半导体雷达等高功率先进设备的有效热管理。

    一种高导热金刚石增强碳化硅衬底的制备方法

    公开(公告)号:CN113571409A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110753116.2

    申请日:2021-07-02

    Abstract: 一种高导热金刚石增强碳化硅(SiC)衬底的制备方法,属于半导体材料制备领域。本发明在SiC的碳极性面通过涂胶、光刻、显影实现图形化。随后采用电子束蒸发或磁控溅射金属掩膜。去除光刻胶后,将具有周期排列金属掩膜的SiC通过反应离子刻蚀、掩膜去除、二次离子刻蚀得到微柱阵列。接着通过微波等离子体化学气相沉积技术生长金刚石层。待金刚石层完全覆盖微柱并具有一定厚度后采用激光扫描平整化及后续精密抛光,得到高导热金刚石增强的SiC衬底。通过增加金刚石与SiC有效接触界面面积而提高导热效率的同时有效避免单一平面界面结合力不足和局部缺陷扩展。为未来SiC硅极性面减薄及其表面高温沉积GaN而获得高功率、高频率用SiC/Diamond及GaN/SiC/Diamond晶圆奠定基础。

    一种歧管式全金刚石微通道散热器的制备方法

    公开(公告)号:CN113267082A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110419168.6

    申请日:2021-04-19

    Abstract: 一种具备歧管式流体路径的全金刚石微槽道散热器的制备方法,属于高功率器件散热领域。歧管式全金刚石微通道由封装盖板、分流基板、微通道基板和封装底板组成。首先,通过二次形核及动态调节沉积面的CVD制备工艺,制备高品质、无裂纹、金刚石自支撑厚膜;再通过机械研磨抛光平整化表面;然后采用特殊的激光加工工艺实现对金刚石板内矩形微通道尺寸定型;同时对焊接面进行金属化处理,提高其焊接性能:最后,通过真空钎焊技术将金刚石板按顺序焊接到一起,获得尺寸及槽型合格的歧管式全金刚石微槽道换热器,使其满足高热流密度换热器的散热设计要求。这种微通道换热器可用于大功率通信及导航卫星、定向高能武器以及宽禁带半导体雷达等高功率先进设备的有效热管理。

    一种单晶与多晶金刚石同步沉积的方法和装置

    公开(公告)号:CN119020860A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411042771.7

    申请日:2024-07-31

    Abstract: 一种单晶与多晶共同沉积的方法和装置,属于微波等离子体化学气相沉积单晶金刚石技术领域。本发明通过偏压的施加引导等离子体中的离子轰击金刚石表面,提高轰击效率和离子利用率增强表面原子迁移能力,消除单晶边缘生长的多晶以及多晶晶体表面缺陷和石墨相,氩气的加入提高等离子体基团离化率并且扩大等离子体球范围,提高可沉积多晶金刚石面积。本发明设计了一种沉积台结构,在MPCVD沉积高质量单晶金刚石同时在边缘沉积多晶金刚石,通过散热槽道和电阻丝加热效果调控衬底边缘多晶衬底温度,达到单晶与多晶金刚石共同沉积的效果,提高沉积效率,获得高质量电子级金刚石单晶与多晶金刚石膜,为金刚石半导体与多晶金刚石散热应用提供基础材料。

    一种在GaN晶圆上沉积高质量纳米金刚石钝化层的方法

    公开(公告)号:CN118448278A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410480537.6

    申请日:2024-04-19

    Abstract: 本发明提供一种在GaN晶圆上沉积高质量纳米金刚石钝化层的方法,涉及半导体技术和电子器件散热领域,包括以下步骤:在硅基GaN晶圆上进行氮化铝沉积、氮化硅沉积得到载有氮化硅牺牲层‑氮化铝层的硅基GaN晶圆;浸入改性金刚石形核液中经匀胶后进行微波等离子体化学气相沉积,通过梯度甲烷工艺,在吸附有金刚石种子层的氮化硅牺牲层表面进行金刚石沉积,形成纳米金刚石钝化层,得到依次载有纳米金刚石钝化层‑氮化铝层硅基GaN晶圆。本发明的方法通过双介质层调控结构界面热阻,并提高金刚石形核密度而沉积出平整光滑的致密纳米金刚石钝化层,制备的产品界面热阻低。

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