一种电子级金刚石的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电子级金刚石的制备方法，包括以下步骤：对金刚石籽晶进行微波等离子体刻蚀处理，得到刻蚀预处理籽晶；在所述刻蚀预处理籽晶的(100)面，微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层；在所述单晶金刚石过渡层表面微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石。本发明专利技术提供的方法采用分步生长的方式，首先生长出一定厚度的过渡层单晶金刚石，所述单晶金刚石过渡层能够将由于金刚石籽晶衬底的缺陷修正，然后再采用微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石，最终制备出杂质含量低于2ppm的电子级单晶金刚石材料。的电子级单晶金刚石材料。的电子级单晶金刚石材料。

【技术实现步骤摘要】
一种电子级金刚石的制备方法


[0001]本专利技术涉及金刚石
，尤其涉及一种电子级金刚石的制备方法。

技术介绍

[0002]金刚石作为第三代半导体材料，以其高热导率、高载流子迁移率、宽禁带宽度等显著的优点备受关注。然而高质量的天然金刚石储量有限，并且开发成本极高，因此人们开发出多种合成金刚石方法，如高温高压法(HPHT)、热丝化学气相沉积法(HJCVD)、微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)。其中MPCVD法合成金刚石法由于没有杂质的引入，是最有潜力合成出高质量、大面积的金刚石材料的方法。
[0003]MPCVD法合成金刚石的质量与多种因素有关，包括碳源浓度、气体流量大小、温度、基板台高度、微波功率、合成温度、等离子体种类与密度分布、温度均匀性等。而且对于MPCVD法合成金刚石来说，不同生产厂商、不同类型的设备，其工艺参数也是不同的。众所周知，通过控制通入碳源的浓度，并控制合适的温度、压力、功率等工艺参数，可以合成出金刚石薄膜，但是在实际的操作中，由于不可避免的杂质污染源的引入、表面处理缺陷等，这些缺陷一般包括点缺陷、线缺陷、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子级金刚石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对金刚石籽晶进行微波等离子体刻蚀处理，得到刻蚀预处理籽晶；在所述刻蚀预处理籽晶的(100)面，微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层；在所述单晶金刚石过渡层表面微波等离子体辅助CVD生长电子级金刚石。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶金刚石过渡层的厚度为10μm～100μm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层包括：排空生长腔内的氧气，所述生长腔内的等离子体为H2等离子体，向所述生长腔内通入碳源气体进行微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层；所述碳源气体和H2的体积浓度比为0.1％～10％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述微波等离子体辅助CVD生长单晶金刚石过渡层的温度为850～1000℃，H2的气体流量为100～1000sccm，生长时间为30～90min。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳源气体为甲烷、CO2或甲醇。6.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭国令，苗建国，曹光宇，冯文强，范旅龙，
申请(专利权)人：长沙新材料产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：