一种有效实现金刚石中硅掺杂的设备与方法

    公开(公告)号:CN116463609A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310328517.2

    申请日:2023-03-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种有效实现金刚石中硅掺杂的设备,采用MPCVD系统,包括气体控制模块、微波模块和包括反应腔室的反应沉积模块;所述的反应沉积模块,包括石英窗、反应腔室、样品台和样品托,微波通过石英窗进入反应腔室,样品托置于样品台上在反应腔中;所述的样品托呈圆柱体状,样品托周围有进气环用于气体从下方进入,带孔样品托中心有直径为2mm的通孔,用于从下方进气,样品托通孔周围有倾斜面,倾斜面与水平面具有0‑90°的不同夹角,改变衬底的角度,进行不同角度沉积生长;由腔室下方通过样品托通孔通入甲烷和氮气,温度在760‑780℃之间,制备出具有梯度分布的氮硅掺杂金刚石薄膜。

    一种实现高效磷掺杂金刚石薄膜的装置与制备方法

    公开(公告)号:CN116288245A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310328440.9

    申请日:2023-03-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种实现高效磷掺杂金刚石薄膜制备的装置,包括反应室和气体输入系统,反应室内设有用于掺杂生长的样品托和金刚石衬底,所述样品托呈倾斜状,且所述样品托上设有容纳所述金刚石衬底的凹槽,所述气体输入系统包括第一管路和第二管路,所述第一管路位于所述反应室的顶部,所述第二管路位于所述样品托一侧。所述第二管路可位于所述样品托底部中心,呈圆孔结构;本发明提供的反应室和气体输入系统,能够有效改善磷掺杂金刚石效率低与MPCVD腔室中杂质沾污问题,掺杂效率高,重复性好,质量高,生长速度快,同时样品托倾斜状的设计提升了磷掺杂金刚石薄膜的均匀性,对金刚石的n型掺杂具有重要意义。

    一种基于非等离子体实现金刚石可控刻蚀的方法

    公开(公告)号:CN116409747A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310305156.X

    申请日:2023-03-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于非等离子体实现金刚石可控刻蚀的方法,1)金刚石表面预处理,使用强酸混合液对金刚石衬底进行加热处理,然后依次用丙酮、乙醇和去离子水对金刚石衬底进行超声清洗,去除表面油污和其他杂质,烘干备用;2)金刚石刻蚀前准备,采用带有指定图案的掩模版,通过物理气相沉积法在金刚石衬底表面沉积相应图案的金属薄膜;3)金刚石的刻蚀,将带有镍金属薄膜的金刚石样品放入快速退火炉中,在加热前先通入一段时间的惰性气体和反应气体的混合气,用以排出装置里的空气;在流动的混合气体气氛下加热至指定刻蚀温度;反应完成后停止加热,继续通入混合气体,直至装置冷却至室温。

    一种微波等离子体化学气相沉积系统制备六方氮化硼薄膜的方法

    公开(公告)号:CN116356280A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310296125.2

    申请日:2023-03-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种微波等离子体化学气相沉积系统制备六方氮化硼薄膜的方法,基于微波等离子体化学气相沉积系统,1)衬底选择及清洗;2)将衬底放置于反应室钼托中,置于微波等离子体化学气相沉积系统,抽真空至7.5×10‑4Pa以下;3)起辉及衬底预处理,对衬底进行5‑15min的等离子体清洗;4)沉积六方氮化硼薄膜:通入硼、氮气体反应源,其中硼元素反应源为被氢气或氩气稀释的乙硼烷,稀释比例为1%,流量为5‑15sccm,氮元素反应源为高纯氮气,流量为5‑15sccm,反应温度为750‑850℃,沉积时间为30‑90min。本发明工艺简单,成本低,可控性好,无需催化剂,可制备大尺寸六方氮化硼薄膜。

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