金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构及其制备方法和应用，所述结构包括单晶金刚石衬底和金属

【技术实现步骤摘要】
金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于金刚石半导体晶体生长
，特别涉及一种金属辅助控制CVD(化学气相沉积，Chemical Vapor Deposition)生长单晶金刚石位错延伸的结构及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]单晶金刚石属于第三代宽禁带半导体，具备多种优异性能，比如大的禁带宽度、高的临界击穿场强、大的空穴和电子迁移率、良好的光透过性、有效的抗辐射能力等，这些优异性能使得单晶金刚石材料在高频高压高功率电学领域、MEMS领域等应用潜力巨大。而这些应用的前提是生长出符合要求的高质量大尺寸单晶金刚石材料，因此对于单晶金刚石生长中的缺陷尤其是延伸性比较强的线缺陷的抑制方法的研究很有必要。
[0003]目前，单晶金刚石材料的生长技术取得了很大的发展，但作为半导体用的缺陷依然很高，具有高于108cm2的量级，无法满足电子器件的需求。这些缺陷主要是以薄膜的生长过程中延伸性较强的线缺陷为主，缺陷的产生是一部分原子错误地排列偏离正常的晶格格点位置造成的，如图4所示。为了减少或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构，其特征在于，包括：单晶金刚石衬底；所述单晶金刚石衬底同质外延有金属
‑
金刚石外延薄膜。2.根据权利要求1所述的一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构，其特征在于，所述单晶金刚石衬底的电阻率大于等于100MΩ
·
cm，均方根表面粗糙度小于等于1nm，拉曼曲线半峰宽小于等于3cm
‑1，XRD摇摆曲线半峰宽小于等于30arcsec。3.根据权利要求1所述的一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构，其特征在于，所述金属
‑
金刚石外延薄膜中的金属元素为钨、钯、铱和钌中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构，其特征在于，所述金属
‑
金刚石外延薄膜的电阻率大于等于1MΩ
·
cm，均方根表面粗糙度小于等于1nm，拉曼曲线半峰宽小于等于3cm
‑1，XRD摇摆曲线半峰宽小于等于30arcsec，金属元素体浓度为10
10
～10
20
cm
‑3。5.一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将单晶金刚石衬底进行酸、碱、化学试剂清洗并吹干，获得处理后的单晶金刚石衬底；步骤2，在步骤1获得的处理后的单晶金刚石衬底上同质外延获得金属
‑
金刚石外延薄膜，完成制备。6.根据权利要求5所述的一种金属辅助控制CVD生长单晶金刚石位错延伸的结构的制备方法，其特征在于，步骤2中，同质外延获得金属
‑
金刚石外延薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏兴，王若铮，王艳丰，闫秀良，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：