一种集成原位测量的分子束外延薄膜生长系统

    公开(公告)号:CN118668293B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202410712478.0

    申请日:2024-06-04

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种集成原位测量的分子束外延薄膜生长系统,属于半导体薄膜测量技术领域,所述生长系统包括,真空反应腔室,设置有安装口且底端部分或全部由透光材料构成,用于提供反应环境,安装口用于安装炉源;样品台,设置于真空反应腔室内;第一驱动组件,设置于真空反应腔室外且通过连杆与样品台连接,用于驱动样品台和调节样品台的位置;宽光谱监测装置,设置于真空反应腔室的底部,包括第二驱动组件和监测组件;第二驱动组件带动的监测组件与第一驱动组件驱动的样品台上的样品保持同步运动,获取薄膜生长的信息。本发明可实现半导体薄膜厚度非接触式、原位在线监测,在不影响薄膜生长的情况下得到精确的薄膜厚度数据。

    基于金刚石量子色心的多模态细胞磁场测试系统

    公开(公告)号:CN119086702A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411167591.1

    申请日:2024-08-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请公开了基于金刚石量子色心的多模态细胞磁场测试系统。本测试系统中,通过NV色心材料体在该微波和激光共同激发下且受待测细胞的生物磁场影响形成荧光信号,以达到测量细胞磁场的目的,大大提高了测量的分辨率与灵敏度。与此同时使用光学超快成像,获得更加清晰的细胞流动时光学图像,最后通过信息处理生成细胞磁场高清图像,进而更加直观的了解细胞磁场信息,在临床医学的应用上具有极大前景。

    一种单晶金刚石压敏芯片及其制备方法和高温压力传感器

    公开(公告)号:CN117928791B

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410096099.3

    申请日:2024-01-24

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及压力传感器的技术领域,尤其涉及一种单晶金刚石压敏芯片及其制备方法和高温压力传感器,压敏芯片包括衬底、压敏电阻、压敏薄膜、第一保护镀层和欧姆接触电极,衬底为单晶金刚石,衬底一侧开设有背腔,背腔的面积小于衬底的面积;衬底远离背腔的一侧设置有压敏电阻、压敏薄膜和第一保护镀层,第一保护镀层覆盖衬底远离背腔的一侧,所述第一保护镀层与背腔中心平行对应的区域蚀刻形成压敏薄膜,压敏薄膜周向设置有多个端部,每个端部嵌设有一组压敏电阻;欧姆接触电极位于第一保护镀层远离衬底的一侧,且串联若干组压敏电阻。本发明以单晶金刚石材料制备压敏芯片和高温压力传感器,可提高高温压力传感器的耐高温性能和检测灵敏度,该传感器相较于传统的高温压力传感器能承受更高的工作温度,封装结构均为耐高温陶瓷材料,具备在高温、高辐照环境下的工作能力。

    基于硼-氧共掺N型金刚石的金刚石PN结及其制备方法

    公开(公告)号:CN117832068A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311865635.3

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于硼‑氧共掺N型金刚石的金刚石PN结及其制备方法,首先对金刚石衬底进行表面处理;然后采用MPCVD工艺,通入刻蚀气体和碳源气体在金刚石衬底上外延金刚石缓冲层;之后通入硼源和氧源,继续外延硼‑氧共掺的单晶金刚石,得到硼‑氧共掺N型金刚石层,所述硼源和氧源中,硼、氧元素比为1:1~1:5;之后停止氧源通入,保持温度和压力不变,在硼‑氧共掺N型金刚石层上沉积P型金刚石层;最后利用光刻工艺,刻蚀掉部分P型金刚石层作制备N电极,在P型金刚石层上制备P电极,得到金刚石PN结。本发明的制备方法步骤简单、成本低,所得PN结相比现有材料制成的PN结能够承受更大的电压、产生更小的漏电流,形成更好的导通与截止性质。

    基于异质结构的N型金刚石HEMT器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN117613081A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311844910.3

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于异质结构的N型金刚石HEMT器件及其制备方法,首先准备异质衬底;然后采用MPCVD工艺,在异质衬底上外延纳米金刚石沟道层,形成所述异质外延N型纳米金刚石,此时异质衬底作为势垒层;在纳米金刚石沟道层上继续外延多晶金刚石作为绝缘衬底;在势垒层背面沉积钝化层;利用刻蚀工艺刻蚀掉部分钝化层直至露出势垒层,分别形成源极区域、漏极区域和栅极区域,其中栅极区域位于源极区域、漏极区域的中间;在源极区域、漏极区域和栅极区域分别制备电极,形成源极、漏极和栅极,完成N型金刚石HEMT器件的制备。本发明制备的HEMT器件中,基于异质结的纳米金刚石的电子迁移率高达1000cm2/V·s~3000cm2/V·s,解决了金刚石N型器件无法实际应用的困局。

    金刚石薄膜转移装置及转移工艺和基于间接预拉伸金刚石薄膜应变装置及构建方法

    公开(公告)号:CN114496744B

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202210087749.9

    申请日:2022-01-25

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了金刚石薄膜转移装置及转移工艺和基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置及产生方法。该转移装置包括施主装置和受主装置。基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置为受主装置。所述金刚石薄膜转移装置中,转印图章通过光敏/热敏释放粘结膜吸附位于施主基板上的金刚石薄膜,并在转移后通过光/热释放待转移薄膜于受主基板上。所述的基于间接预拉伸产生金刚石薄膜应变的装置及产生方法中,通过位移/力/热/电等方式使受主基板张开带动金刚石薄膜拉伸,从而实现薄膜产生应变。本发明可实现快速批量转移待转移薄膜;同时可适应待转移薄膜之间不同的间距,提高薄膜转移基板的通用性,并填补了批量金刚石薄膜拉伸实现的空白。

    具有多种在线原位监测功能的脉冲激光沉积装备

    公开(公告)号:CN116377569A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310249427.4

    申请日:2023-03-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请公开了具有多种在线原位监测功能的脉冲激光沉积装备。该脉冲激光沉积装备包括PLD装置,以及装配在PLD装置上并对PLD装置所针对外延薄膜实施对应性能测试的光谱仪、X射线衍射仪、差分式反射式高能电子衍射仪、质谱仪和翘曲测量仪。脉冲激光沉积装备,将光谱仪、X射线衍射仪、差分式反射式高能电子衍射仪、质谱仪和翘曲测量仪等集成于PLD装置中,以达到在线/原位监测外延薄膜表面形貌、结构、温度、膜厚、应力、缺陷、翘曲等参数的目的,并建立数据库,使用人工智能方法对优化工艺参数、提高良率。

    钙钛矿太阳能电池气密性封装结构

    公开(公告)号:CN114373867B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202111541062.X

    申请日:2021-12-16

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池气密性封装结构。封装结构包括:基板、硅框、盖板等。基板为一板状物,在基板上表面中央放置钙钛矿太阳能电池、在外围部分放置硅框及在电池两侧设置焊盘。硅框与基板之间以及硅框与盖板之间均涂抹一层紫外胶;电池和基板之间设有固晶材料;金线电连接焊盘与电池;盖板采用弧形结构。本发明封装工艺简单,气密性良好。此外,合理利用盖板的结构形式,增大了电池对光吸收与利用的范围与效率。

    一种激光诱导单晶金刚石表面掺杂的装置及方法

    公开(公告)号:CN115116833A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210659786.2

    申请日:2022-06-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于半导体材料技术领域,公开了一种激光诱导单晶金刚石表面掺杂的装置及方法。本发明采用超短脉冲激光将含有掺杂元素的掺杂溶液进行激发、电离,产生掺杂粒子,利用超短脉冲激光使掺杂粒子注入至金刚石的表面,在金刚石的表面诱导产生掺杂导电层。本发明能够制备电导率良好的金刚石掺杂层,同时也能够灵活选择掺杂区域和掺杂浓度,制备重掺杂区域,能够实现性能优异的金刚石半导体材料的制备。

    大尺寸单晶金刚石生长方法及生长用复合基底

    公开(公告)号:CN111321466A

    公开(公告)日:2020-06-23

    申请号:CN202010216555.5

    申请日:2020-03-25

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种大尺寸单晶金刚石生长方法及生长用复合基底,能够生长得到高质量、大尺寸的单晶金刚石。本发明所提供的生长方法,包括:步骤1.采用钽酸钾单晶材料作为衬底;步骤2.将钽酸钾衬底放入MPCVD进行等离子体刻蚀;步骤3.放入磁控溅射设备中,高温下在钽酸钾衬底的上表面进行铱金属缓冲层的生长;步骤4.对步骤3所得衬底的四周的侧面以及底面采用常温溅射的方法生长一层铱膜;步骤5.向MPCVD内通入甲烷和氢气,在偏压条件下,生长形核层;步骤6.关掉偏压,生长金刚石外延层;步骤7.对金刚石外延层的上表面进行图形化处理,得到生长用复合基底;步骤8.将生长用复合基底放入MPCVD进行异质外延单晶金刚石生长。

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