一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法，属于异质外延金刚石制备技术领域，包括以下步骤：以MgO衬底为基础衬底，通过光刻和刻蚀制备金字塔形状的MgO衬底，并通过高温溅射将金属Ir结合，形成Ir/MgO复合衬底，通过在Ir/MgO复合衬底上完成异质外延金刚石的生长，最后，Ir/MgO复合衬底连同外延金刚石一并从高温状态快速降温，利用Ir/MgO复合衬底和外延金刚石热膨胀系数的不同，使二者脱离，以完成异质外延金刚石的制备，并达到Ir/MgO复合衬底可重复利用的目的。本发明专利技术提供的一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法，有助于制备人为可控厚度，表面均匀平坦，可重复利用衬底异质外延金刚石材料。重复利用衬底异质外延金刚石材料。重复利用衬底异质外延金刚石材料。

【技术实现步骤摘要】
一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法


[0001]本专利技术属于异质外延金刚石制备
，更具体地说，是涉及一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法。

技术介绍

[0002]金刚石晶体中，碳原子四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成四面体。金刚石作为超宽带隙半导体材料的一员(禁带宽度5.5eV)，具有优异的物理和化学性质，如高载流子迁移率、高热导率、高击穿电场、高载流子饱和速率和低介电常数等，基于这些优异的性能参数，金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料。
[0003]金刚石应用于半导体产业，需要较大尺寸的单晶材料，金刚石晶体的制备方法也在不断发展，以各种CVD(化学气相沉积)技术为主。进入21世纪，重复生长法、三维生长法及马赛克法的出现，促进了大尺寸金刚石制备的发展。
[0004]传统的金刚石晶体的制备方法受限于金刚石衬底的尺寸，很难制备大尺寸单晶材料。Ir/MgO复合衬底异质外延金刚石材料是一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将MgO衬底进行清洗和干燥；S2：对MgO衬底进行两次光刻和ICO刻蚀，制备成金字塔形状的MgO衬底，并进行清洗和干燥；S3：将金字塔形状的MgO衬底放入磁控溅射设备中，进行抽真空处理，对金字塔形状的MgO衬底高温溅射金属Ir，形成Ir/MgO复合衬底；S4：将Ir/MgO复合衬底放入金刚石生长炉内，通入氢气，升温升压后通入气态碳源；S5：通入氩气对Ir/MgO复合衬底进行Ar粒子轰击，维持2min后关闭氩气，外延生长金刚石，生长时间为10
‑
100小时；S6：停止氢气和气态碳源，并在氢气环境下快速降至室温，直至外延金刚石从衬底表面脱落。2.如权利要求1所述的一种可重复利用衬底异质外延金刚石材料的方法，其特征在于，在步骤S1和S2中，对MgO衬底和金字塔形状的MgO衬底进行清洗时，均采用去离子水和丙酮超声波清洗。3.如权利要求1所述的一种可重复利用衬底异质外延金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆彬，郭建超，蔚翠，马孟宇，高学栋，王亚伟，何泽召，周闯杰，冯志红，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：