一种金刚石与半导体键合的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石与半导体键合的复合材料及其制备方法，所述制备方法包括：获得含支撑结构的半导体层和金刚石层，并将其作为上下表面与作为中间层的钛金属层进行热压键合，其后去除挤出的钛金属和支撑结构，并进行表面清理，得到所述复合材料，其中，所述钛金属层的获得包括：将钛粉依次进行热等静压烧结、冷轧成型、两次退火及氧化层去除。本发明专利技术可得到高键合强度、低热边界阻的金刚石与半导体键合的复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料的，特别涉及金刚石与半导体材料复合的复合材料的。

技术介绍

1、金刚石化学惰性高，极难与其他物质产生化学反应形成牢固的结合，但实际工程应用中，又通常需要将金刚石与金属、高分子等材料进行复合，因此，现有技术常通过表面溅射、热压成型等手段，改善金刚石与其他材料的结合性能。其中，热压成型技术因过程简单易控得到了广泛的应用。但实践发现，通过现有的热压成型技术直接压制成型的金刚石与半导体材料组合的复合材料界面结合强度较低，界面热阻较高，应用受到了明显限制。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种新的金刚石与半导体键合的复合材料及其制备方法，所述制备方法过程简单，可得到高键合强度、高界面结合强度、低热边界阻(tbr)的金刚石与半导体键合的复合材料。

2、本专利技术的技术方案如下：

3、一种金刚石与半导体键合的复合材料的制备方法，其包括：

4、(1)分别将具有支撑和保护作用的临时载片与半导体材料层和金刚石层进行粘接，获得支撑半导体层和支本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金刚石与半导体键合的复合材料的制备方法，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，所述半导体材料选自氮化镓、碳化硅、硅、砷化镓中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，所述钛粉的粒径为10-100nm；所述钛粉块的尺寸为2-10mm×2-10mm×20-200nm；所述半导体材料层和所述金刚石层的尺寸分别为2-10mm×2-10mm×20-200nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑半导体层和支撑金刚石层的获得包括：在临时载片的一侧表面涂覆粘接剂，将金刚石层或半...

【技术特征摘要】

1.一种金刚石与半导体键合的复合材料的制备方法，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，所述半导体材料选自氮化镓、碳化硅、硅、砷化镓中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，所述钛粉的粒径为10-100nm；所述钛粉块的尺寸为2-10mm×2-10mm×20-200nm；所述半导体材料层和所述金刚石层的尺寸分别为2-10mm×2-10mm×20-200nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑半导体层和支撑金刚石层的获得包括：在临时载片的一侧表面涂覆粘接剂，将金刚石层或半导体材料层粘附其上，并按压至金刚石层或半导体材料层与临时载片粘合紧密，其后在50-150℃烘烤5-10min，得到所述支撑半导体层或支撑金刚石层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热等静压烧结包括：真空度10-2-105pa下，以5-10℃/min的升温速率升温至500-600℃，再以3-5℃/min的升温速率升温至600-700℃，在升温的同时进行加压，至压力达到100-150mpa且温度升至600-700℃后，保温保压2-5h，再冷却至室温；所述冷轧成型的温度为10-30℃，压力为5-30mpa的单向压力，施压时间为5-10min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理包括一次退火和二次退火，其中，所述一次退...

【专利技术属性】
技术研发人员：安康，李利军，张亚琛，刘峰斌，张永康，许光宇，吴海平，李鸿，豆照良，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：