[發(fā)明專利]具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610005448.1
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105603519A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王篤福;王盛林;王希江;潘子明;王希瑋;徐昌
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南中烏新材料有限公司
• 主分類號: C30B29/04
• 分類號: C30B29/04;C30B1/12
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 王書剛

1.一種具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長方法，其特征是：

向作為碳源的石墨中摻加氮化硼,使金剛石晶體在生長過程中有硼原子摻雜，在高于石墨與金屬觸媒共晶點(diǎn)溫度10℃-30℃以及壓力5.6GPa-5.9GPa的高溫高壓(HTHP)條件下，采用粒徑0.5-1mm的Ⅰa型金剛石晶種的一個{100}面或{110}面作為生長面，將金剛石晶種置于金屬觸媒的底部，利用溫度梯度法生長，溫度差20℃-40℃，晶體沿生長面逐漸長大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長方法，其特征是：所述氮化硼的摻加比例為質(zhì)量百分比5-10％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長方法，其特征是：所述石墨是通過向320目的天然鱗片狀石墨中摻加氮化硼混合均勻后，在30-50MPa壓力下壓制成型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長方法，其特征是：所述金屬觸媒采用Fe₇₀Co₂₈Ti合金。

5.一種具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長裝置，包括導(dǎo)電片、導(dǎo)電石墨環(huán)、耐火保溫套、石墨管、絕緣槽和導(dǎo)電石墨片；其特征是：導(dǎo)電石墨片和絕緣槽設(shè)置在石墨管內(nèi)，導(dǎo)電石墨片設(shè)置在絕緣槽的開口處，兩者形成金剛石單晶生長的封閉空間，石墨管的外側(cè)設(shè)置有耐火保溫套，石墨管的上端和下端均設(shè)置有端蓋，端蓋內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電石墨環(huán)，端蓋的外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電片，導(dǎo)電石墨環(huán)的兩端分別與石墨管和導(dǎo)電片接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有半導(dǎo)體性質(zhì)Ⅱb型金剛石單晶的人工生長裝置，其特征是：所述耐火保溫套是在葉臘石塊內(nèi)套裝白云石環(huán)而成。