[發明專利]嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料及其制備方法有效
| 申請號： | 201711098589.3 | 申請日： | 2017-11-09 |
| 公開（公告）號： | CN107845616B | 公開（公告）日： | 2020-02-14 |
| 發明（設計）人： | 車清論;張樹康;張建軍;梁森;郭峰;王進;呂濱江;徐洋;崔寧;鄭少梅 | 申請（專利權）人： | 青島理工大學 |
| 主分類號： | H01L23/367 | 分類號： | H01L23/367;H01L23/373;H01L21/48 |
| 代理公司： | 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司 | 代理人： | 趙敏玲 |
| 地址： | 266033 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 嵌套 超高 導熱 金剛石 復合材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，包括作為導熱骨架的硅基體，在所述的硅基體上加工多個通孔以形成陣列通道，在所述的硅基體的外表面和所述的陣列通道內表面覆蓋有金剛石膜；
金剛石膜的涂覆包括：選用金剛石微粉，把金剛石微粉、乙醇和聚乙烯混合在一起，配置成懸浮液，將懸浮液放在一個容器中，然后把通過激光加工的硅基體放入該容器中，再把該容器放入到超聲波中，進行金剛石微粉的涂覆，使金剛石微粉涂覆在硅基體的陣列孔內部。
2.如權利要求1所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，在同一個硅基體上加工多個相同尺寸的通孔,或者在同一個硅基體上加工多個不同尺寸的通孔。
3.如權利要求1所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，所述的硅基體能由鉬，鎢，釩代替。
4.一種嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，包括作為導熱骨架的硅基體，在所述的硅基體上加工多個通孔以形成陣列通道，在所述的硅基體的外表面和所述的陣列通道內填充有金剛石膜；
金剛石膜的涂覆包括：選用金剛石微粉，把金剛石微粉、乙醇和聚乙烯混合在一起，配置成懸浮液，將懸浮液放在一個容器中，然后把通過激光加工的硅基體放入該容器中，再把該容器放入到超聲波中，進行金剛石微粉的涂覆，使金剛石微粉涂覆在硅基體的陣列孔內部。
5.如權利要求4所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，在同一個硅基體上加工多個相同尺寸的通孔；或者在同一個硅基體上加工多個不同尺寸的通孔。
6.如權利要求4所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料，其特征在于，所述的硅基體能由鉬，鎢，釩代替。
7.如權利要求1-6任一所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料的制備方法，其特征在于，如下：
1)選擇硅基體厚度尺寸；
2)根據硅基體厚度以及厚徑比，確定多尺度陣列孔的加工直徑；
3)加工硅基體陣列孔；
4)將金剛石微粉涂覆硅基體孔徑內部；
5)使金剛石薄膜快速生長；
所述的步驟4)的具體方法如下：
選用金剛石微粉，把金剛石微粉、乙醇和聚乙烯混合在一起，配置成懸浮液，將懸浮液放在一個容器中，然后把通過激光加工的硅基體放入該容器中，再把該容器放入到超聲波中，進行金剛石微粉的涂覆，使金剛石微粉涂覆在硅基體的陣列孔內部。
8.如權利要求7所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中采用飛秒激光加工技術加工硅基體上的陣列孔。
9.如權利要求7所述的嵌套式超高導熱金剛石膜/硅基復合材料的制備方法，所述的步驟5)的具體方法如下：
將步驟4)得到的硅基體放入到真空反應室內，進行抽真空，再充入氫氣，然后再通入甲烷氣或者碳氫化合物；打開微波電源微波放電，在反應室內發生電離，甲烷氣或/和碳氫化物分解，電離一段時間后，放入反應室的工件表面，熱沉人造金剛石薄膜。
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