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公开(公告)号:CN118360586A
公开(公告)日:2024-07-19
申请号:CN202410477182.5
申请日:2024-04-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/02 , C23C16/511 , C23C16/34 , H01L29/20 , H01L29/205 , H01L29/778 , H01L23/367 , H01L23/373 , H01L21/02
Abstract: 本发明提供了一种GaN衬底表面无损伤生长金刚石膜的方法,其包括以下步骤:S1,预处理;S2,保护性生长第一步:向所述生长腔室持续通入流量为300‑500sccm的H2,后设定微波功率=2500‑3000W,腔室压力=80‑90Torr;后通入CH4气体进行金刚石第一生长时间的生长,且气体流量之比H2:CH4=100:6‑10;第一生长时间为10‑20min;S3,保护性生长第二步:再通入N2进行金刚石第二生长时间的生长,且气体流量之比H2:N2=100:0.01‑0.04;第二生长时间为5‑15min;后停止通入N2;S4,后期稳定性生长:进入金刚石第三生长时间的生长;第三生长时间为50‑400min。本发明解决了现有技术中在GaN衬底上直接生长金刚石时容易对GaN衬底造成刻蚀损伤的问题,不仅实现了在GaN衬底表面无损伤生长金刚石膜,而且金刚石膜质量高、界面结合较好且界面热阻较低。
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公开(公告)号:CN112813497B
公开(公告)日:2022-08-05
申请号:CN202011637468.3
申请日:2020-12-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种自适应协同外延生长单晶金刚石辅助环,用于设置在单晶金刚石衬底外围一周,为异质外延结构,包括:自下而上逐层分布的非金刚石衬底、异质外延形核缓冲层和单晶金刚石形核层;单晶金刚石形核层的晶向与待生长的单晶金刚石面的晶向一致。利用金刚石辅助环与同质外延单晶金刚石协同生长,提高同质外延单晶金刚石生长质量。
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公开(公告)号:CN112813497A
公开(公告)日:2021-05-18
申请号:CN202011637468.3
申请日:2020-12-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种自适应协同外延生长单晶金刚石辅助环,用于设置在单晶金刚石衬底外围一周,为异质外延结构,包括:自下而上逐层分布的非金刚石衬底、异质外延形核缓冲层和单晶金刚石形核层;单晶金刚石形核层的晶向与待生长的单晶金刚石面的晶向一致。利用金刚石辅助环与同质外延单晶金刚石协同生长,提高同质外延单晶金刚石生长质量。
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公开(公告)号:CN113430640A
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN202110698287.X
申请日:2021-06-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法,包括如下步骤:步骤一、在异质外延衬底上制备出Pt系金属(001)取向薄膜;步骤二、在步骤一中的Pt系金属(001)取向薄膜上外延生长Ir(001)取向薄膜;步骤三、在步骤二中的Ir(001)取向薄膜上制备出(001)方向的金刚石核;步骤四、将步骤三中的(001)方向的金刚石核在MP‑CVD中外延生长,得到连续(001)方向的金刚石薄膜。该制备方法中,利用Pd作为Ir与衬底之间的缓冲层缓冲层,可以有效降低Ir薄膜的应力,解决了Ir薄膜容易脱落和断裂的问题。
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公开(公告)号:CN113430640B
公开(公告)日:2023-01-03
申请号:CN202110698287.X
申请日:2021-06-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法,包括如下步骤:步骤一、在异质外延衬底上制备出Pt系金属(001)取向薄膜;步骤二、在步骤一中的Pt系金属(001)取向薄膜上外延生长Ir(001)取向薄膜;步骤三、在步骤二中的Ir(001)取向薄膜上制备出(001)方向的金刚石核;步骤四、将步骤三中的(001)方向的金刚石核在MP‑CVD中外延生长,得到连续(001)方向的金刚石薄膜。该制备方法中,利用Pd作为Ir与衬底之间的缓冲层缓冲层,可以有效降低Ir薄膜的应力,解决了Ir薄膜容易脱落和断裂的问题。
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公开(公告)号:CN109722713A
公开(公告)日:2019-05-07
申请号:CN201910098478.5
申请日:2019-01-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种新型金刚石衬底结构,包括单晶金刚石衬底块,单晶金刚石衬底块的生长面上开设有燕尾槽,燕尾槽为长条形槽,其由生长面的一端延伸至其相对的另一端,并贯穿所述生长面;燕尾槽的纵截面为梯形,且梯形的上底位于生长面上;具有这种结构的金刚石衬底,在采用横向外延生长金刚石的过程中,可以有效降低外延金刚石的位错密度,减少外延生长金刚石的内部应力,为后续的金刚石薄膜生长和应用有极大的推进作用。
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公开(公告)号:CN118919576B
公开(公告)日:2025-01-24
申请号:CN202411409291.X
申请日:2024-10-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种横向硼掺杂金刚石二极管及其批量制备方法,属于半导体材料与器件技术领域;所述横向硼掺杂金刚石二极管包括硼掺杂单晶金刚石;所述硼掺杂单晶金刚石上开设有至少两个梯形通孔;所述梯形通孔的上底所在面为硼掺杂单晶金刚石正面,梯形通孔的下底所在面为硼掺杂单晶金刚石背面;所述硼掺杂单晶金刚石背面生长有硼掺杂多晶金刚石;所述硼掺杂单晶金刚石正面沉积有肖特基接触层和欧姆接触层;所述肖特基接触层位于任意相邻两个梯形通孔之间的硼掺杂单晶金刚石正面区域;所述欧姆接触层位于所述相邻两个梯形通孔外侧的硼掺杂单晶金刚石正面区域。本发明制备的二极管耐压性能及电流承载能力好,制备成本低,益于批量生产。
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公开(公告)号:CN112725902B
公开(公告)日:2022-04-19
申请号:CN202011536707.6
申请日:2020-12-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种单晶金刚石衬底结构及其拼接加工方法选取单晶金刚石衬底块;以单晶金刚石衬底块的第一生长面为起始位置,将单晶金刚石衬底块切断;其中,单晶金刚石衬底块的断面为平面,且断面由第一生长面延伸至与其相对的第二生长面;以与第一生长面平行的轴线为轴,翻转切割后相邻的单晶金刚石衬底的切块中的任一切块,使一个切块的第一生长面与相邻切块的第二生长面位于同一连续平面;拼接翻转后相邻的切块,将连续平面作为生长表面;本发明将同一单晶金刚石衬底块进行斜向切割,并将切割后的切块进行翻转,形成新的单晶金刚石衬底结构,可以有效增加单晶金刚石衬底块的生长表面,并且,通过结构可以规避金刚石的生长缺陷。
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公开(公告)号:CN118919576A
公开(公告)日:2024-11-08
申请号:CN202411409291.X
申请日:2024-10-10
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种横向硼掺杂金刚石二极管及其批量制备方法,属于半导体材料与器件技术领域;所述横向硼掺杂金刚石二极管包括硼掺杂单晶金刚石;所述硼掺杂单晶金刚石上开设有至少两个梯形通孔;所述梯形通孔的上底所在面为硼掺杂单晶金刚石正面,梯形通孔的下底所在面为硼掺杂单晶金刚石背面;所述硼掺杂单晶金刚石背面生长有硼掺杂多晶金刚石;所述硼掺杂单晶金刚石正面沉积有肖特基接触层和欧姆接触层;所述肖特基接触层位于任意相邻两个梯形通孔之间的硼掺杂单晶金刚石正面区域;所述欧姆接触层位于所述相邻两个梯形通孔外侧的硼掺杂单晶金刚石正面区域。本发明制备的二极管耐压性能及电流承载能力好,制备成本低,益于批量生产。
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公开(公告)号:CN117921214B
公开(公告)日:2024-08-27
申请号:CN202410342873.4
申请日:2024-03-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: B23K26/38 , B23K26/402 , B23K26/55 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种金刚石晶圆加工方法,包括:采用微米水导激光束在英寸级的金刚石晶圆内部切割出多个镂空槽;所述镂空槽在金刚石晶圆水平面的列方向不贯穿,在金刚石晶圆垂直方向贯穿,所述镂空槽在金刚石晶圆水平面的列方向为一条连续长槽排列而成或数条不连续短槽排列而成;在金刚石晶圆上通过磁控溅射或蒸发的方式双面制备电极,所述电极覆盖金刚石晶圆上表面、底面以及镂空槽内壁;采用微米水导激光束沿金刚石晶圆水平面的行方向进行切割分离,按照实际需求尺寸切割出器件。该方法可以有效减少材料损耗,实现金刚石晶圆的精密加工,提高制备效率;不用进行多次套刻,减少光刻过程出现的失误,提高成品率。
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