申请/专利权人：商丘力量钻石科技中心有限公司

申请日：2022-09-30

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117845327A

主分类号：C30B25/20

分类号：C30B25/20;C30B29/04

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.09#公开

摘要：本发明属于金刚石合成技术领域，尤其为一种单晶金刚石的合成方法，包括晶金刚石沉积基底，并让CVD装置的基台与晶种基底充分接触。步骤一：取一块大于6mm的晶金刚石沉积基底，并将晶金刚石沉积基底切割为厚度0.3mm的矩形体。通过高平坦度的单晶金刚石晶种基板，能够使晶种基板和基台充分接触且稳定地进行追加堆积，以及基底进行多次循环生长得到大尺寸单晶金刚石，不仅无拼接影响，而且晶体的均匀度高，并且整体性强单晶金刚石生长时的温度差异控制在一定范围内，可以极大地提高批量合成单晶金刚石过程中的温度均匀性，以此提高单晶金刚石的质量及良率，从而能得到高质量的单晶金刚石。

主权项：1.一种单晶金刚石的合成方法，其特征在于：包括晶金刚石沉积基底步骤一：取一块大于6mm的晶金刚石沉积基底，并将晶金刚石沉积基底切割为厚度0.3mm的矩形体，并让CVD装置的基台与晶种基底充分接触；步骤二：氢稀释甲烷作为原料气体，以2.45GHz的微波CVD法，在功率1000W，氢稀释甲烷6.0vol.％，腔室内压力110Torr的条件下进行5小时堆积来形成平坦化层，从而制成了膜厚为80μm、平坦度为20μm的晶种基板；步骤三：测量各单晶金刚石的温度，对测量到各单晶金刚石的温度进行数据处理，判断测量到的各单晶金刚石的温度差异是否在预定范围内；温度测量设备测量单晶金刚石的温度为点测试，只能测量单颗的金刚石；步骤四：通过形成平坦化层使晶种基板与基台充分接触而稳定地追加堆积，从而能够得到高质量的单晶金刚石，在基质上生长厚的高纯度单晶金刚石，可以实现大于10mm，优选大于12mm，更优选大于15mm的均相外延生长的CVD金刚石的生长厚度；步骤五：外延生长结束后，得到厚度3mm的单晶体，该单晶体包括原有的金刚石单晶片和生长出的金刚石单晶层，然后沿垂直于其厚度方向的平面进行切割，从金刚石单晶层中剥离得到厚度0.7mm的金刚石单晶片；步骤六：以第二金刚石单单晶片作为新的生长基底，重复上述步骤1-步骤6，上述步骤的总计循环次数为2-4次，制得大尺寸单晶金刚石，最后外延生长出的成品单晶金刚石。

全文数据：

权利要求：

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