单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法技术

单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法，本发明专利技术的目的是为了解决现有MPCVD法进行单晶金刚石制备过程中，由于工艺不合理导致金刚石表面产生宏观缺陷，从而影响其性能、增加产品成本等问题。自动识别与修复方法：一、对含缺陷的单晶金刚石图像进行扩展；二、基于卷积神经网络对单晶金刚石图像进行训练；三、将含有缺陷的单晶金刚石样品水平放置在平台上，通过检测相机采集单晶金刚石样品图像，利用训练后的卷积神经网络模型识别出单晶金刚石缺陷；四、通过激光器切割去除单晶金刚石缺陷；五、切割缺陷后的单晶金刚石横向生长。本发明专利技术基于卷积神经网络模型识别单晶金刚石缺陷，激光切割去除缺陷后，再次进行生长，实现单晶金刚石缺陷的修复。的修复。的修复。

Automatic identification and repair of surface defects of single crystal diamond

【技术实现步骤摘要】
单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法


[0001]本专利技术属于单晶金刚石材料生长及加工领域，具体涉及一种单晶金刚石表面缺陷识别与修复方法。

技术介绍

[0002]单晶金刚石在机械、电子、光学、导热等方面都具有极其优异的性能，目前微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是制备高品质单晶金刚石的常用方法，在通过MPCVD法进行单晶金刚石生长过程中，由于功率、气压、温度、气体成分等因素控制不当，会导致单晶金刚石品质下降，比如多晶点、裂纹等的产生和扩展，这些缺陷会极大地影响金刚石品质，限制其在高端领域的应用。同时，在批量制备CVD单晶金刚石的过程中，这些存在宏观缺陷的次品无法被继续利用，造成了很大浪费，使得产品成本大幅增加。目前还没有一种有效的手段能够解决这一问题。因此，如何高效地实现对含缺陷CVD单晶金刚石的自动修复是亟需解决的关键技术难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为解决现有MPCVD法进行单晶金刚石制备过程中，由于工艺不合理导致金刚石表面产生宏观缺陷，从而影响其性能、增加产品成本等问题，而提供一种单晶金刚石表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法，其特征在于该缺陷自动识别与修复方法按照以下步骤实现：一、对含缺陷的单晶金刚石图像进行旋转、平移和错切处理，得到扩展后的含缺陷单晶金刚石图像；二、以扩展后的含缺陷单晶金刚石图像为训练数据，基于卷积神经网络CNN进行训练，该卷积神经网络包括3～6层卷积层、3～4层池化层和1～2层全连接层，输出层激活函数采用Softmax函数，调整神经网络的学习率、batchsize和epoch，采用Adam优化函数进行训练，得到训练后的卷积神经网络模型；三、将含有缺陷的单晶金刚石样品(5)水平放置在旋转位移平台(2)上，通过检测相机(4)采集单晶金刚石样品(5)表面的图像，利用训练后的卷积神经网络模型识别出单晶金刚石缺陷，并将缺陷位置信息传送到计算机控制系统(1)；四、计算机控制系统(1)获取缺陷位置信息后，控制旋转位移平台(2)移动，通过激光器(3)切割去除单晶金刚石缺陷的外接矩形区域，得到切割缺陷后的单晶金刚石；五、将切割缺陷后的单晶金刚石放入MPCVD设备中进行横向生长，控制H2流量为180～220sccm，CH4流量为4～6sccm，气压18～22kPa，化学气相沉积至缺陷修复，完成单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法。2.根据权利要求1所述的单晶金刚石表面缺陷自动识别与修复方法，其特征在于步骤一中采用ImageDataGenerator对含缺陷的单晶金刚石图像进行处理。3.根据权利要求1所述的单晶金刚石表面缺陷自动识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉琦，郝晓斌，代兵，李一村，文东岳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：