[發明專利]一種生長金剛石單晶用樣品托及金剛石單晶生長方法

在審

• 申請號: 202010053405.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111074343A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 丁雄傑;王忠強;王琦;張國義
• 申請（專利權）人: 北京大學東莞光電研究院
• 主分類號: C30B25/12
• 分類號: C30B25/12;C30B25/16;C30B29/04;C23C16/27
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 鄧燕

1.一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，包括外托和內托，外托設有用于容置內托的凹槽，內托匹配凹槽的大小設置，凹槽設有內螺紋，內托設有與內螺紋相匹配的外螺紋，內托設有用于放置金剛石樣品的容置槽，內托置于凹槽時，可經外螺紋和內螺紋調節內托相對外托的位置。

2.根據權利要求1所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，還包括調節單元，調節單元設有連接桿，凹槽底部設有用于連接桿穿過的通孔，連接桿可伸入通孔并與內托底端連接。

3.根據權利要求1所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，凹槽設為圓柱形凹槽，內托匹配凹槽設為內徑相同的圓柱形。

4.根據權利要求1所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，容置槽設為長方體型。

5.根據權利要求1所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，內螺紋和外螺紋的螺距和牙型均設為相同，通過外螺紋擰入內螺紋的位置，可無級地調節內托相對外托的位置。

6.根據權利要求1所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，凹槽設有若干個，若干個凹槽的大小設為相同或不同，內托匹配若干個凹槽的大小設置。

7.根據權利要求6所述的一種生長金剛石單晶用樣品托，其特征在于，凹槽設有圓柱形。

8.一種使用如權利要求1-7任一項所述樣品托生長金剛石單晶的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將金剛石單晶樣品放入樣品托；

步驟二：使用MPCVD法生長單晶金剛石，在生長過程中，根據生長溫度需求，調節內托相對外托的位置；

步驟三：生長到設定厚度后，即得金剛石單晶樣品。

9.根據權利要求8所述的一種金剛石單晶生長方法，其特征在于，步驟二中，可采用人工手動調節或機械調節內托相對外托的位置。

10.根據權利要求9所述的一種金剛石單晶生長方法，其特征在于，采用人工手動調節內托相對外托的位置時，取出樣品，通過人工擰動螺紋調節相對外托的位置，并將取出的金剛石單晶樣品采用濃硫酸和濃硝酸1:1的溶液進行酸洗，去除金剛石單晶周邊的石墨與碳，接著將金剛石單晶樣品再次放置于樣品托上繼續生長，循環重復樣品取出、人工擰動螺紋調節、樣品酸洗及樣品放入步驟，以制得大厚度金剛石單晶樣品。