单晶金刚石外延生长方法、单晶金刚石及其片状籽晶技术

本申请公开了单晶金刚石外延生长方法、单晶金刚石及其片状籽晶。其中，单晶金刚石同质外延生长方法，包括以下步骤：S1.提供一单晶金刚石的片状籽晶，片状籽晶具有进行生长的顶面、与顶面相对的底面以及位于顶面与底面之间的侧面，侧面从底面到顶面向内倾斜地延伸；S2.将片状籽晶顶面朝上地设置在气相合成设备的基台上，然后采用气相合成法在片状籽晶上进行同质外延生长。本申请采用侧面为倾斜面的片状籽晶进行外延生长，使得外延生长较为容易，且生长时不易产生多晶，此外，由于生长后得到的单晶金刚石的侧面仍为倾斜面，因此可以在一次外延生长后再进行多次外延生长，从而获得较大尺寸的单晶金刚石。

【技术实现步骤摘要】
单晶金刚石外延生长方法、单晶金刚石及其片状籽晶
本申请涉及金刚石制备
，尤其涉及单晶金刚石外延生长方法、单晶金刚石及其片状籽晶。
技术介绍
金刚石具有禁带宽度大、硬度大、耐磨性好，并且热学、电学性能好等众多优良特性，因此其在各个应用领域中备受青睐。而且在很多高性能器件中，高纯净度、大尺寸的单晶金刚石是最为理想的，但是传统的天然单晶金刚石价格昂贵，且质量参差不齐。目前，本领域一般通过同质外延或异质外延两种方法进行单晶金刚石的生长。其中，异质外延生长是在异质基底上生长单晶金刚石，其成本较同质外延法更低。但是，目前异质外延的生长方式容易造成生长方向不确定、应力集中、单晶金刚石晶体质量不高等问题，因此同质外延生长仍然是主要的生长方式。作为单晶金刚石同质外延生长所需的衬底，其晶体取向主要选择在(100)、(110)以及(111)这三个基础晶面上。(100)晶面是最常见的用于同质外延生长的晶面，主要是由于(100)晶面与另外两个晶面相比，其生长过程中缺陷产生概率小，且相对容易抛光和加工处理。但是目前，单晶金刚石同质外延生长过程中，仍然存在外延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶金刚石同质外延生长方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.提供一单晶金刚石的片状籽晶，所述片状籽晶具有进行生长的顶面、与所述顶面相对的底面以及位于所述顶面与所述底面之间的侧面，所述侧面从所述底面到所述顶面向内倾斜地延伸；/nS2.将所述片状籽晶顶面朝上地设置在气相合成设备的基台上，然后采用气相合成法在所述片状籽晶上进行同质外延生长。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶金刚石同质外延生长方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.提供一单晶金刚石的片状籽晶，所述片状籽晶具有进行生长的顶面、与所述顶面相对的底面以及位于所述顶面与所述底面之间的侧面，所述侧面从所述底面到所述顶面向内倾斜地延伸；
S2.将所述片状籽晶顶面朝上地设置在气相合成设备的基台上，然后采用气相合成法在所述片状籽晶上进行同质外延生长。


2.根据权利要求1所述的单晶金刚石同质外延生长方法，其特征在于，所述片状籽晶的所述侧面与所述底面之间的夹角α为70°～88°。


3.根据权利要求1所述的单晶金刚石同质外延生长方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述片状籽晶的横截面呈矩形，所述片状籽晶的厚度不小于1.5mm，生长晶面为(100)晶面。


4.根据权利要求1-3任一所述的单晶金刚石同质外延生长方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：
S11.提供一单晶金刚石的籽晶，其边缘以及表面无多晶、崩口和裂纹；
S12.对所述籽晶的四边进行倾斜切割，以得到纵截面呈梯形的所述片状籽晶；
S13.对所述片状籽晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军安，
申请(专利权)人：宁波晶钻工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33