公开(公告)号：CN119736710A

公开(公告)日：2025-04-01

申请号：CN202411952927.5

申请日：2024-12-27

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大郑州研究院 ,  河南碳真芯材科技有限公司

Inventor： 张森 ,  杨雯斯 ,  杨云鹏 ,  陈超 ,  范锐 ,  刘淋淋 ,  赵继文 ,  刘本建 ,  李一村 ,  刘康 ,  张固非 ,  代兵 ,  朱嘉琦

IPC: C30B25/00 ,  C30B29/04 ,  C30B33/00 ,  C30B31/20

Abstract: 基于MPCVD法制备蓝色金刚石的方法，本发明是要解决金刚石生长过程中掺硼致色生长带有灰色调，而电子辐照法需要根据钻石的生长批次进行调整的问题。制备蓝色金刚石的方法：S1、对HPHT金刚石籽晶片预处理，超声清洗硅片和锗片；S2、在预处理籽晶的周围放置清洗后的硅片和锗片，然后进行刻蚀处理；S3、通入甲烷和氢气进行微波等离子体化学气相沉积生长；S4、取出钻石毛坯；S5、切除钻石毛坯表面的多晶；S6、高温高压处理。本发明通过晶体在生长过程中掺入Si和Ge元素，在钻石毛坯中形成SiV和GeV色心，SiV和GeV色心在近红外区的吸收使钻石呈现为蓝色，避免掺入硼元素导致的灰色调，适用于蓝色金刚石批量生产。

公开(公告)号：CN118784070A

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202410820582.1

申请日：2024-06-24

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大郑州研究院

Inventor： 李童博 ,  范赛飞 ,  粟涛 ,  刘康 ,  刘本建

IPC: H04B10/11 ,  H04B10/516 ,  H01L31/108

Abstract: 基于金刚石探测器的紫外光通讯系统与光通讯方法，本发明是为了解决现有SiC、GaN、Ga2O3等半导体紫外探测器的响应时间长的问题。本发明基于金刚石探测器的紫外光通讯系统包括信号调制组、电源、金刚石紫外光电探测器和信息读取组，信号调制组为具有TTL调制的紫外光源发射端，金刚石紫外光电探测器设置在封装外壳内，外壳上的引脚与金刚石紫外光电探测器的电极相连，电源向金刚石紫外光电探测器提供偏压，信号调制组发射的紫外光照射在金刚石紫外光电探测器的电极上，金刚石紫外光电探测器的输出信号输入到信息读取组中。本发明所述的光通讯方法无背景噪声影响，具有较好的抗电磁干扰性能、非视距灵活组网能力和高局域保密特性。

公开(公告)号：CN117737708A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202410151107.X

申请日：2024-02-02

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大郑州研究院

Inventor： 朱嘉琦 ,  文东岳 ,  李一村 ,  代兵 ,  郝晓斌 ,  赵继文 ,  张森 ,  刘本建

IPC: C23C16/511 ,  C23C16/02 ,  C23C14/35 ,  C23C16/56

Abstract: 一种多孔金刚石的制备方法，本发明为了解决现有制备多孔金刚石的方法成本高昂，难以高效制备的问题。制备方法：一、对金刚石进行清洗，再在900‑950℃温度下通过氢氧等离子体刻蚀处理，完成预处理；二、采用磁控溅射工艺在金刚石上依次镀有钛膜和铁膜；三、将镀有钛‑铁膜的金刚石放入MPCVD装置中，升高气压和功率，以950‑1000℃的温度进行金属催化氢氧等离子体刻蚀；四、将刻蚀后的金刚石浸入混酸溶液中进行高温酸洗处理。本发明直接在金刚石表面制备多孔结构，多孔结构分布更密集更均匀且呈现三维刻蚀结构，多孔结构普通孔隙直径约1‑20μm，大孔孔隙直径约50μm以上，大幅提升了金刚石的比表面积。

公开(公告)号：CN117613104A

公开(公告)日：2024-02-27

申请号：CN202311602489.5

申请日：2023-11-28

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大郑州研究院

Inventor： 刘本建 ,  梁博 ,  刘康 ,  薛晶晶 ,  代兵 ,  朱嘉琦 ,  张森 ,  赵继文 ,  杨世林

IPC: H01L29/872 ,  H01L21/329 ,  H01L29/16 ,  C23C14/24 ,  C23C16/27 ,  C23C28/00

Abstract: 一种通过表面刻蚀终端增强性能的金刚石肖特基二极管及其制备方法，本发明要解决现有肖特基二极管受表面终端影响大，肖特基势垒大，开启电压大，正向电流小的问题。本发明金刚石肖特基二极管是在掺硼金刚石衬底上沉积有金刚石本征层，对金刚石本征层进行离子刻蚀，在掺硼金刚石衬底的底面沉积金属膜层作为欧姆电极，在离子刻蚀后的金刚石本征层上沉积薄金属电极作为肖特基电极。本发明改进的表面刻蚀增强性能的金刚石肖特基二极管具有更低势垒的肖特基电极，经刻蚀后的金刚石表面受终端影响小，电子亲合能更低。本发明通过刻蚀金刚石表面氧终端，形成无终端金刚石表面，具有更低的肖特基势垒。

公开(公告)号：CN116072744B

公开(公告)日：2024-10-08

申请号：CN202310058297.6

申请日：2023-01-16

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  乔鹏飞 ,  刘康 ,  代兵 ,  刘本建 ,  张森

IPC: H01L31/0224 ,  C23C14/18 ,  C23C14/02 ,  C23C14/35 ,  C23C14/58 ,  C23C14/04 ,  C23C14/24 ,  C30B33/00 ,  C30B29/04 ,  B82Y15/00 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  H01L31/101 ,  H01L31/18

Abstract: 一种采用铟纳米粒子局域表面等离激元共振提升金刚石紫外探测性能的方法，本发明的目的是为了提高金刚石紫外探测器光谱的响应率。提升金刚石紫外探测性能的方法：一、将本征单晶金刚石浸于混合酸中加热，得到带有氧终端的金刚石；二、样品清洗；三、采用磁控溅射法依次在清洗后的金刚石表面溅射钛层和金层，形成叉指电极，退火处理得到欧姆接触的金刚石；四、在欧姆接触的金刚石的表面设置阳极氧化铝掩膜，通过热蒸发铟在欧姆接触的金刚石表面镀制铟纳米岛。本发明采用铟纳米粒子局域表面等离激元共振增强金刚石紫外探测光谱响应率，拓展了增强金刚石紫外探测性能的途径，使金刚石紫外探测器更加接近行业认可的“5S”标准。

公开(公告)号：CN115513327A

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202211226842.X

申请日：2022-10-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张晓晖 ,  刘康 ,  刘本建 ,  朱嘉琦 ,  代兵 ,  韩杰才

IPC: H01L31/108 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

Abstract: 利用紫外光原位调控肖特基势垒高度的探测器及其制备方法，本发明为了解决现有金刚石日盲紫外探测器的响应度和可探测度有待提高的问题。本发明利用紫外光原位调控肖特基势垒高度的探测器包括金刚石和叉指结构电极，在金刚石表面形成氧终端，带有氧终端金刚石的表面沉积叉指结构电极，叉指结构电极是由至少2个叉指电极形成叉指结构，且叉指结构电极的沉积厚度为5～10nm。采用光刻工艺在金刚石表面溅射沉积叉指结构电极。本发明采用厚度较薄的电极结构，利用半导体的光生伏特效应产生的光生电动势调控肖特基结的表面电势，实现更高更好的探测性能。本发明探测器相比传统器件的响应度和可探测度均提高了128％。

公开(公告)号：CN107400923B

公开(公告)日：2020-10-27

申请号：CN201710607290.X

申请日：2017-07-24

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  赵继文 ,  代兵 ,  杨磊 ,  韩杰才 ,  舒国阳 ,  刘康 ,  高鸽 ,  吕致君 ,  姚凯丽 ,  王强 ,  刘本建

IPC: C30B28/14 ,  C30B29/04 ,  C23C16/27 ,  C23C16/01 ,  C23C16/02

Abstract: 一种增强金刚石热导率的方法，本发明涉及一种增强金刚石导热性的方法，本发明目的是要在不去除金刚石材料的基础上解决现有CVD方法制备金刚石两面晶粒尺寸差别过大，厚度较薄以及热导率提高困难的问题。增强金刚石热导率的方法：一、对硅片进行切割和超声清洗；二、对硅片进行打磨处理，在硅片表面建立辅助形核点；三、硅片放置于CVD装置中，通入生长气体氢气与甲烷，升温至750℃以上进行多晶生长；四、利用HNO3与HF混合溶液去掉硅基底；五、以与步骤三相同的生长方式与参数进行重复生长。本发明经过两次生长，使制备得到的多晶金刚石膜双面形貌大致相同，并提高了金刚石的厚度，提升了多晶金刚石的热导率。

公开(公告)号：CN109023517B

公开(公告)日：2020-09-01

申请号：CN201811213112.X

申请日：2018-10-17

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  舒国阳 ,  代兵 ,  杨磊 ,  刘雪冬 ,  李一村 ,  刘康 ,  孙明琪 ,  王杨 ,  赵继文 ,  姚凯丽 ,  刘本建 ,  王伟华 ,  薛晶晶 ,  韩杰才

IPC: C30B25/18 ,  C30B25/20 ,  C30B29/04

Abstract: 一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法，本发明涉及消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。本发明要解决现有的MPCVD生长中籽晶表面由于激光加工和抛光不完善导致的表面缺陷富集，进而影响外延生长金刚石质量的问题。方法：一、单晶金刚石籽晶清洗；二、喷金处理；三、放置样品；四、关舱；五、抽真空；六、聚焦离子束扫描刻蚀；七、吹洗样品。本发明用于一种利用聚焦离子束技术消除单晶金刚石籽晶表面缺陷的方法。

公开(公告)号：CN107523828B

公开(公告)日：2019-08-23

申请号：CN201710787686.7

申请日：2017-09-04

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  赵继文 ,  代兵 ,  杨磊 ,  韩杰才 ,  舒国阳 ,  刘康 ,  高鸽 ,  吕致君 ,  姚凯丽 ,  王强 ,  刘本建

IPC: C23C28/04 ,  C23C16/27 ,  C23C14/35 ,  C23C14/06 ,  C23C14/18

Abstract: 一种GaN与金刚石复合散热结构的制备方法，本发明涉及金刚石膜层与GaN连接的散热结构的制备方法，它为了解决现有GaN器件的散热性能有待提高，GaN在生长过程中易崩碎的问题。制备方法：一、超声清洗GaN晶片；二、在洁净的GaN晶片上镀制Si3N4过渡层；三、继续磁控溅射镀制Si过渡层；四、超声清洗；五、在表面建立辅助形核点；六、置于MPCVD装置中沉积金刚石层。本发明GaN表面的金刚石层的热导率可以达到1260±120W/(mK)，制备Si3N4过渡层不导电，有效保护GaN器件性能，并能保护GaN免受等离子体侵蚀。

公开(公告)号：CN109742026A

公开(公告)日：2019-05-10

申请号：CN201910136716.7

申请日：2019-02-25

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 代兵 ,  赵继文 ,  朱嘉琦 ,  杨磊 ,  曹文鑫 ,  刘康 ,  韩杰才 ,  舒国阳 ,  高鸽 ,  姚凯丽 ,  刘本建

IPC: H01L21/335 ,  H01L23/373 ,  H01L29/778

Abstract: 直接生长法制备金刚石辅助散热碳化硅基底GaN-HEMTs的方法，本发明涉及金刚石与碳化硅连接的散热结构的制备方法，它为了解决现有GaN HEMTs的散热性能有待提高的问题。制备金刚石辅助散热碳化硅基底的方法：一、在SiC基片表面刻蚀出孔洞；二、超声清洗SiC基片；三、在SiC晶片的表面建立辅助形核点；四、沉积金刚石层；五、将上表面的金刚石膜层去掉，留下孔洞中金刚石膜层；六、超声清洗；七、在SiC晶片上的孔洞中进行沉积，金刚石沉积填满孔洞。本发明制备金刚石的纯度高，热导率较高，金刚石与SiC结构类似，相容性好，制备的金刚石位于器件下方，有针对性地将热点热量极快导出。