A method for enhancing the thermal conductivity of diamond, the invention relates to a method for enhancing thermal conductivity of diamond, the objective of the invention is to prepare two diamond grain size difference is too large to solve the existing CVD method based on without removal of diamond materials, thin thickness and enhanced thermal conductivity problem. Method for enhancing thermal conductivity of diamond: first, for the silicon cutting and ultrasonic cleaning; two, polishing of silicon on the surface of the silicon wafer, an auxiliary nucleation point; three, the silicon wafer in the CVD device, the growth of hydrogen and methane gas, heating to 750 DEG C for polycrystalline growth; four, the use of HNO3 and HF mixed solution to remove the silicon substrate; five, to step three and the same growth and growth parameters were repeated. After two times of growth, the prepared polycrystalline diamond film has the same appearance on both sides, and improves the thickness of diamond, and improves the thermal conductivity of polycrystalline diamond.
【技术实现步骤摘要】
一种增强金刚石热导率的方法
本专利技术涉及一种增强金刚石导热性的方法并将其用于热沉领域。
技术介绍
由于现在器件的发展迅速,电子器件的频率与集成度越来越高,因此产热的集中性也越来越高,器件产热对于工作的稳定性不容忽视。因此,如何高效,快速的将热量导出,成为业界研究的重点。对于导热材料的要求,便愈发急迫。热导率(thermalconductivity)便是描述材料导热性能的关键参数,高热导率材料的制备,是电子器件前进路上必不可少的一环。热沉材料分为三代,第一代为热导率较高的金属,如铜400W/(m·K),铝218W/(m·K),但是虽然铜和铝等热导率较高,也容易加工,但是他们的热膨胀系数较高,温度升高后会产生较大的热应力,为了降低铜的热膨胀系数,人们通常将其与钨,钼等复合,形成金属-金属复合材料,然而却增加了它的质量,此外,由于金属之间的浸润性问题,导致其气密性也不够好。第二代热沉材料的热导率与铜相似,一般是一些复合材料,如碳纤维和铜,碳纤维和SiC的复合材料等,碳材料逐渐出现在人们的视线之中,这种材料之间的复合使他们具有更平衡的性质,强度高,密度低,更加适用于工业。而第三代热沉材料便包括CVD金刚石薄膜在内的一系列碳材料和碳复合材料,这些材料通常具有极高的热导率,但是由于其制造工艺等的限制,极高热导率的金刚石制造尺寸较小,如今只能利用于电子行业等精密的设备中,而石墨材料已经被广泛使用,代表性的就是GrafTech公司的SPREADERSHILED、Panasonic公司的PGS产品等,这些产品均有着优异的导热性能,并且柔韧性好,在手机,电脑等电子设备中都会 ...
【技术保护点】
一种增强金刚石热导率的方法,其特征在于是按以下步骤实现:一、对硅片进行切割,然后分别置于无水乙醇和去离子水中进行超声清洗,得到洁净的硅片基底;二、对洁净的硅片基底进行打磨处理,在硅片表面建立辅助形核点,得到带有辅助形核点的硅片;三、将带有辅助形核点的硅片放置于CVD装置中,真空度抽至10
【技术特征摘要】
1.一种增强金刚石热导率的方法,其特征在于是按以下步骤实现:一、对硅片进行切割,然后分别置于无水乙醇和去离子水中进行超声清洗,得到洁净的硅片基底;二、对洁净的硅片基底进行打磨处理,在硅片表面建立辅助形核点,得到带有辅助形核点的硅片;三、将带有辅助形核点的硅片放置于CVD装置中,真空度抽至10-4Pa以下,通入生长气体氢气与甲烷,升温至750℃以上进行多晶生长,得到带有硅基底的多晶金刚石片;四、利用HNO3与HF混合溶液对带有硅基底的多晶金刚石片进行腐蚀,去掉硅基底,清洗后得到自支撑多晶金刚石片;五、将骤四中得到的自支撑多晶金刚石片形核面向上,放置于CVD装置中,以与步骤三相同的生长方式与参数进行重复生长,得到增强热导率的多晶金刚石片。2.根据权利要求1所述的一种增强金刚石热导率的方法,其特征在于步骤一中硅片的厚度为0.5~1.5mm。3.根据权利要求1所述的一种增强金刚石热导率的方法,其特征在于步骤一中硅片为圆片,圆硅片的直径为25~50mm。4.根据权利要求1所述的一种增强金刚石热导...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱嘉琦,赵继文,代兵,杨磊,韩杰才,舒国阳,刘康,高鸽,吕致君,姚凯丽,王强,刘本建,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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