一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法技术

本发明专利技术的一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法属于金刚石单晶生长技术领域，以金刚石单晶作为籽晶，将2片或多片籽晶拼接在一起得到金刚石单晶衬底；生长之前，在拼接缝处通过激光切割机均匀制造出多个缺陷；在MPCVD设备中生长金刚石单晶，人造缺陷处由于二次成核生长成为塔台状，顶端为金刚石多晶颗粒，四周为金刚石单晶台阶生长；将塔台顶端的金刚石多晶抛光，继续生长，得到完整的金刚石单晶外延层。本发明专利技术解决了拼接缝晶向不同而引起的生长弊端，接缝处能够自然平缓的弥合，得到拼接缝良好的高质量的大面积金刚石单晶片。到拼接缝良好的高质量的大面积金刚石单晶片。到拼接缝良好的高质量的大面积金刚石单晶片。

【技术实现步骤摘要】
一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法


[0001]本专利技术属于金刚石单晶生长
，涉及一种金刚石单晶材料拼接生长方法，特别涉及一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法。
技术背景
[0002]金刚石具备多种优异的性能，如宽禁带、高导热、高击穿电压、耐高温、抗辐射、高化学稳定性、卓越的光学性能等，在机械加工、电子器件、光学窗口、量子计算机等领域具有广泛的应用前景。金刚石单晶由于具有无晶界、缺陷少等优点,成为了制备大功率电力电子器件、微波窗口、半导体器件、微波功率器件、强辐射探测器、量子通讯及光电子器件的绝佳材料，被誉为“终极半导体”材料。
[0003]金刚石具有众多应用前景的前提是生长出符合要求的高质量大面积金刚石单晶材料。随着半导体器件、微电子学、核能、航空航天、国防军工等领域的发展，大面积的金刚石单晶需求越来越迫切，天然金刚石远不能满足人们的需求，所以希望通过人工合成的方法来制备高质量大面积的金刚石单晶。
[0004]目前主要采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)制备单晶金刚石，为了获得大面积的金刚石单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法，以金刚石单晶作为籽晶，将2片或多片籽晶拼接在一起得到金刚石单晶衬底；生长之前，在拼接缝处通过激光切割机均匀制造出多个缺陷；在MPCVD设备中生长金刚石单晶，人造缺陷处由于二次成核生长成为塔台状，顶端为金刚石多晶颗粒，四周为金刚石单晶台阶生长，使拼接缝处生长台阶趋于一致；将塔台顶端的金刚石多晶抛光，继续生长，利用金刚石单晶的横向生长，得到完整的金刚石单晶外延层。2.根据权利要求1所述的一种提高拼接法生长金刚石单晶拼接缝质量的方法，其特征在于，有以下步骤：步骤1，选取2
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25片上表面是(100)取向的单晶金刚石，用机械抛光和化学抛光相结合的方法，将所有金刚石籽晶抛光到相同的厚度；使用硫酸和硝酸溶液去除抛光过程中产生的杂质，用丙酮、酒精和去离子水分别超声清洗干净；将处理后的籽晶固定好放入激光切割机下面，在拼接缝处均匀制造缺陷点；步骤2，将处理后的拼接衬底放入MPCVD设备样品台的样品托中，抽真空后通入反应气体，生长过程分为两个阶段：一是低速生长阶段，功率2～3kW、压强80～120torr，温度900～1050℃，氢气流量200
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500sccm，甲烷流量20
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50sccm，生长时间30～60min，目的是为了让人造缺陷处快速成核；二是高速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启亮，邹广田，李红东，吕宪义，李柳暗，李根壮，
申请(专利权)人：吉林大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：