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技术

本发明专利技术公开了一种利用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

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术属于单晶金刚石外延生长
，尤其涉及一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法。

技术介绍

[0002]金刚石是一种宽禁带半导体，其极端热导率为2200W/m/K，电子迁移率(电子4500，空穴3800cm2/Vs)对新型量子和高功率电子器件具有重要意义。由于金刚石在Ir薄膜上形核的特殊模式，使得Ir上外延生长的单晶金刚石具有成核密度高，结晶取向一致性好的特点，故而铱已经成为单晶金刚石晶圆制备的最重要镀层衬底材料。由于Ir具有很高弹性模量(538.3GPa)，刚度大，脆性强，故而发生应变时应力也大，尤其当沉积在在氧化物衬底表面作为异质外延单晶金刚石的缓冲层，在高温生长环境下衬底与金刚石之间的Ir很容易脱落甚至断裂，不利于单晶金刚石异质外延的生长。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，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，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、在异质外延衬底(10)上制备出Pt系金属(001)取向薄膜(11)；步骤二、在步骤一中所述的Pt系金属(001)取向薄膜(11)上外延生长Ir(001)取向薄膜(12)；步骤三、在步骤二中所述的Ir(001)取向薄膜(12)上制备出(001)方向的金刚石核(13)；步骤四、将步骤三中所述的(001)方向的金刚石核(13)在MP
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CVD中外延生长，得到连续(001)方向的金刚石薄膜(14)。2.根据权利要求1所述的一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，在所述步骤一中，Pt系金属为Pt或Pd。3.根据权利要求1或2所述的一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，所述Pt系金属(001)取向薄膜(11)的厚度为10纳米～1微米。4.根据权利要求3所述的一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，在步骤二中，所述Ir(001)取向薄膜(12)发热厚度为10纳米～1微米。5.根据权利要求4所述的一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，所述衬底选用Si、SrTiO3、MgO或Al2O3中的一种。6.根据权利要求5所述的一种利用Pt系金属作为Ir缓冲层制备异质外延单晶金刚石的方法，其特征在于，所述(001)方向的外延金刚石核(13)在微波等离子体系统MP
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CVD中外延生长的条件如下：放置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，林芳，张晓凡，王若铮，陈根强，王宏兴，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：