[發(fā)明專利]一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310539147.3
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103801352A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊科學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 熊科學(xué)
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，特別是指一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

含硼金剛石屬于IIb型金剛石，具有良好的導(dǎo)熱性、高溫抗氧化性和優(yōu)異的P型半導(dǎo)體性能，可用于制作在高溫、高壓、惡劣腐蝕、超大功率和強(qiáng)磁場等工作的半導(dǎo)體器件，如：半導(dǎo)體二極管、三極管等等。現(xiàn)使用的含硼金剛石均采用鎳基催化劑，因此存在原材料成本高、制造工藝復(fù)雜、金剛石的雜質(zhì)含量較高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種原材料來源廣、工藝簡單、成品率高、材料與制造成本低廉；合成的含硼金剛石單晶品質(zhì)高的催化劑。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其組成按重量百分比為，20-25％的鎳7-10％的石墨、1.2-1.5％的錳、0.3-0.5％的銅、硼鐵合金0.5-0.8％、碳化硼0.5-1.2％，余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2∶3。

所述硼鐵合金為高硼硼鐵合金，其中，硼的重量百分比不低于30％。

一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1)按各材料的組成比例選料，并分別進(jìn)行球磨粉碎成200-300目粉末；

2)用氫氣保護(hù)在380℃處理8小時(shí)后進(jìn)行二次球磨成低于150目的粉末；

3)按比例混料后在300-450Mpa下軋制成0.1-0.5mm的片狀結(jié)構(gòu)；

4)把粉末軋制的薄帶在燒結(jié)爐中通入保護(hù)氣氛加熱，進(jìn)行850～1000℃的低溫?zé)Y(jié)，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)后在保護(hù)氣氛下進(jìn)行二次軋制，壓制壓力為500-650Mpa；

5)去除片狀催化劑的表面，除去污染物和氧化膜；

6)真空包裝。

所述的保護(hù)氣氛可以采用氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

本發(fā)明的有益效果是：

與常規(guī)使用的鎳基催化劑相比，原材料和制造成本大幅度下降。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的各實(shí)施例中，其生產(chǎn)方法相同，有區(qū)別的是催化劑材料組成。

一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其組成按重量百分比為，20-25％的鎳7-10％的石墨、1.2-1.5％的錳、0.3-0.5％的銅、硼鐵合金0.5-0.8％、碳化硼0.5-1.2％，余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2∶3。

所述硼鐵合金為高硼硼鐵合金，其中，硼的重量百分比不低于30％。

一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1)按各材料的組成比例選料，并分別進(jìn)行球磨粉碎成200-300目粉末；

2)用氫氣保護(hù)在380℃處理8小時(shí)后進(jìn)行二次球磨成低于150目的粉末；

3)按比例混料后在300-450Mpa下軋制成0.1-0.5mm的片狀結(jié)構(gòu)；

4)把粉末軋制的薄帶在燒結(jié)爐中通入氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)氣氛加熱，進(jìn)行850～1000℃的低溫?zé)Y(jié)，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)后在保護(hù)氣氛下進(jìn)行二次軋制，壓制壓力為500-650Mpa；

5)去除片狀催化劑的表面，除去污染物和氧化膜；

6)真空包裝。