本发明专利技术公开了一种金刚石半导体的制备装置，属于半导体制备领域，包括六个顶压单元，每个顶压单元包括顶压锤和驱动顶压锤的驱动油缸，六个顶压单元中，至少两个相互对立侧的所述顶压单元内部设置有导电元件，导电元件与各自的顶压锤之间形成电接触，相互对立侧的两个顶压锤与被挤压在该两个顶压锤端面之间的金刚石半导体形成电性通路，两个相互对立侧的顶压单元内的导电元件相互串联至电路检测器上，以对挤压在两个顶压锤端面之间的金刚石半导体进行导电检测。本发明专利技术还公开了一种金刚石半导体的制备工艺。本发明专利技术的优点在于可以一次性完成成品制备，同时可以提高成品的良品率，而且大大降低金刚石半导体的制作成本。
【技术实现步骤摘要】
一种金刚石半导体的制备装置和制备工艺
本专利技术涉及一种金刚石半导体的制备装置和制备工艺，属于金刚石半导体加工领域。
技术介绍
半导体行业一直众多领域所关心的，因为很多高端设备上都需要应用到半导体，而近年来在半导体行业中也慢慢涌现出利用金刚石作为材料来制作半导体，行业内还称作其为“终级半导体”，这是由于金刚石具有优良的半导体特性，是极具应用前景的宽带半导体材料之一，它具有间接带隙，禁带宽度为5.47eV。在加热时，由于热激发，半导体中的电子从价带跃迁到导带的概率增加，半导体的导电性也增加。但是金刚石半导体也是具有一定弊端的，就是造价偏昂贵，而且金刚石半导体不同于普通的金刚石，制作出来的金刚石半导体的导电性能也是一个非常重要的指标的，目前制作金刚石半导体的主要工艺之一包括挤压工艺，利用多面顶压机对材料进行挤压以形成成品的金刚石半导体。而目前此类的顶压制作设备，其制作过程仅仅是挤压成立方体的金刚石半导体，但是最终制作完成后的金刚石半导体的导电性如何，并不能明确得知，有些甚至还单独对这些金刚石半导体进行导电性能测试，使得在最终成品之前要多增加一些步骤，而有时如果检测出来的金刚石半导体导电性达不到预期的话，则可能需要重新进行制作，严重的甚至直接报废，这种良品率太低的问题，这无疑大大提高了制作成本，这使得原本造价昂贵的基础上更是阻碍重重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种金刚石半导体的制备装置，使得在制备过程中同时对金刚石半导体进行导电测试，可以一次性完成成品制备，同时可以提高成品的良品率，而且大大降低金刚石半导体的制作成本。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种金刚石半导体的制备装置，包括六个顶压单元，所述六个顶压单元沿立方体的六个面方向进行顶压，相邻顶压单元之间相互铰接，每个顶压单元包括顶压锤和驱动所述顶压锤伸缩的驱动油缸，所述六个顶压单元中，至少两个相互对立侧的所述顶压单元内部设置有导电元件，所述导电元件与各自的顶压锤端面之间形成电接触，所述相互对立侧的两个顶压锤与被挤压在该两个顶压锤端面之间的金刚石半导体形成电性通路，所述两个相互对立侧的顶压单元内的导电元件相互串联至电路检测器上，以对挤压在两个顶压锤端面之间的金刚石半导体进行导电检测。采用本专利技术的有益效果：本专利技术中，在至少两个相互对立侧的所述顶压单元内部设置有导电元件，对于顶压锤而言，通常由硬质合金等制成，具备良好的导电性能，导电元件与顶压锤可以实现电路连通。当两个相互对立侧的顶压锤挤压住在中间的金刚石半导体时，相当于“顶压锤—金刚石半导体—顶压锤”三者之间形成电性通路，由于顶压锤内部设置导电元件，同时这两个导电元件相互串联至电路检测器上，所以利用电路检测器可以检测出被挤压在两个顶压锤之间的金刚石半导体的导电性能。如此设计，将原本仅局限于制备成型的顶压设备，也兼备了导电检测的功能，而且在制备过程中能够实时进行监测，如果导电性能没有达到预期，可以人工或者自动的方式，继续压制制备，直至到达合格的成品金刚石半导体。这样可以显著增加一次性制备的良品率。而传统的金刚石半导体制备装置，通常只能根据经验判断，或者只能根据设备自身的统一设定来制备金刚石半导体，这样的制备装置，良品率非常不稳定，一旦不合格的话，会大大增加金刚石半导体的制备成本。而显然，利用本专利技术的设计，可以将良品率控制在很高的标准上，而且一次性完成检测和制备两个工艺，避免了返工等问题的发生。作为优选，所述顶压锤内设置有汇流构件，所述汇流构件包括汇流板和连接至所述汇流板的多根导电丝，所述多根导电丝分布在顶压锤内部，且导电丝的端部靠近顶压锤的端面，所述导电元件与汇流板电接触。设计汇流构件后，可以进一步增加顶压锤与导电元件之间的导电性能，减少电路损耗。作为优选，所述顶压锤包括顶压头和顶压内芯，所述顶压头的硬度大于顶压内芯的硬度，所述顶压内芯预设有加热丝，所述汇流构件位于顶压内芯中。将顶压锤分区设计，可以减少成本，同时设置加热丝可以作为加热用，作为辅助压制。作为优选，所述加热丝呈多环状绕设，所述导电丝为热敏导电丝，所述多根导电丝分布在相邻环之间的径向空间内。在结构布局上进行优化，可以使得结构紧凑的同时，也对导电丝的导电性能有一定优化，实现相辅相成的效果。作为优选，所述六个顶压单元中均设置有导电元件，六个顶压单元中的顶压锤均为锥形锤，挤压时所述相邻的两个顶压锤的侧面之间相互贴紧，所述锥形锤的端面为导电面，所述锥形锤的侧部为绝缘面。当六个顶压单元中均设置有导电元件时，如果要准确测得两个相对立侧面的导电元件通路，则需要把另外几个顶压单元的导电面给排除，故要设计绝缘面，从而使得六个顶压单元的顶压锤之间相互不导电。作为优选，所述锥形锤的侧面设置有绝缘涂层；或者，所述锥形锤包括中间导电区和侧部区，所述中间导电区与侧部区之间有绝缘隔层，所述导电元件与中间导电区电性连接。关于绝缘面的设计，可以是有多种方式，具体可以根据实际需要来选择。作为优选，所述顶压锤内部设置温控器，所述制备装置还包括控制单元和图像输出端，所述温控器、电路检测器检测到的数据发送至所述控制单元，所述控制单元将所述温控器和电路检测器之间形成关系图，并传输至图像输出端进行显示。优选设计一个图像输出端，从而可以将制备装置中的温度参数和导电性能参数，两者通过直观的图像或图表进行展示，可以让操作者看到温度参数与导电性能之间的关系，可以更好地提供数据参考，可以根据实际需要选择适合的参数设定来制备出所需的金刚石半导体。作为优选，所述控制单元分别与所述驱动油缸连接；和/或，所述顶压锤内设有加热丝，所述加热丝与所述温控器连接，所述控制单元与所述温控器连接。控制单元可以用于控制驱动油缸或温控器，从而来控制驱动油缸或加热丝是否进行运动，来实现自动控制的目的。另外，本专利技术还公开了一种金刚石半导体的制备工艺，采用上述任意一种方案中所述的制备装置，还包括控制单元，所述控制单元连接所述驱动油缸、电路检测器，所述制备工艺包括：S1、控制单元内设有压力阈值，将所述驱动油缸的压力值与所述压力阈值比较，来控制所述电路检测器的电路是否接通；S2、所述控制单元内预设有电路检测阈值，所述电路检测阈值为电流值或电压值，所述电路检测器检测的两个导电元件之间的电流值或电压值，当电路检测器的电路接通后，与电路检测阈值进行比较，根据判断结果来控制驱动油缸的是否继续运动；所述顶压锤内设有加热丝和与加热丝连接的温控器，所述温控器与所述控制单元连接，所述电路检测器检测的两个导电元件之间的电流值或电压值未达到电路检测阈值时，所述控制单元控制温控器继续加热；S3、所述电路检测器检测到的两个导电元件之间的电流值或电压值达到电路检测阈值时，控制所述温控器和驱动油缸停止。利用这个制备工艺，基本完成了全自动制备工艺，首先利用压力阈值的设计，来自动控制电路检测功能的开启，在压力值没达到压力阈值时，电路检测功能是不开启的，相当于整个检测电路是处于断开状本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金刚石半导体的制备装置，包括六个顶压单元，所述六个顶压单元沿立方体的六个面方向进行顶压，相邻顶压单元之间相互铰接，每个顶压单元包括顶压锤和驱动所述顶压锤伸缩的驱动油缸，其特征在于，所述六个顶压单元中，至少两个相互对立侧的顶压单元内部设置有导电元件，所述导电元件与各自的顶压锤端面之间形成电接触，所述相互对立侧的两个顶压锤与被挤压在该两个顶压锤端面之间的金刚石半导体形成电性通路，所述两个相互对立侧的顶压单元内的导电元件相互串联至电路检测器上，以对挤压在两个顶压锤端面之间的金刚石半导体进行导电检测。/n
【技术特征摘要】
1.一种金刚石半导体的制备装置，包括六个顶压单元，所述六个顶压单元沿立方体的六个面方向进行顶压，相邻顶压单元之间相互铰接，每个顶压单元包括顶压锤和驱动所述顶压锤伸缩的驱动油缸，其特征在于，所述六个顶压单元中，至少两个相互对立侧的顶压单元内部设置有导电元件，所述导电元件与各自的顶压锤端面之间形成电接触，所述相互对立侧的两个顶压锤与被挤压在该两个顶压锤端面之间的金刚石半导体形成电性通路，所述两个相互对立侧的顶压单元内的导电元件相互串联至电路检测器上，以对挤压在两个顶压锤端面之间的金刚石半导体进行导电检测。
2.如权利要求1所述的一种金刚石半导体的制备装置，其特征在于，所述顶压锤内设置有汇流构件，所述汇流构件包括汇流板和连接至所述汇流板的多根导电丝，所述多根导电丝分布在顶压锤内部，且导电丝的端部靠近顶压锤的端面，所述导电元件与汇流板电接触。
3.如权利要求2所述的一种金刚石半导体的制备装置，其特征在于，所述顶压锤包括顶压头和顶压内芯，所述顶压头的硬度大于顶压内芯的硬度，所述顶压内芯预设有加热丝，所述汇流构件位于顶压内芯中。
4.如权利要求3所述的一种金刚石半导体的制备装置，其特征在于，所述加热丝呈多环状绕设，所述导电丝为热敏导电丝，所述多根导电丝分布在相邻环之间的径向空间内。
5.如权利要求1至4之一所述的一种金刚石半导体的制备装置，其特征在于，所述六个顶压单元中均设置有导电元件，六个顶压单元中的顶压锤均为锥形锤，挤压时所述相邻的两个顶压锤的侧面之间相互贴紧，所述锥形锤的端面为导电面，所述锥形锤的侧部为绝缘面。
6.如权利要求5所述的一种金刚石半导体的制备装置，其特征在于，所述锥形锤的侧面设置有绝缘涂层；或者，所述锥形锤包括中间导电区和侧部区，所述中间导电区与侧部区之间有绝缘隔层，所述导电元件与中间导电区电性连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：余斌，余海粟，朱轶方，陆骁莹，
申请(专利权)人：杭州超然金刚石有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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