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　　申請號：201510304702.3
　　申請人：哈爾濱工業大學
　　發明人：朱嘉琦 陳亞男 代兵 舒國陽 王強 趙繼文 劉康

　　摘要：利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，它涉及一種提高金剛石籽晶質量的方法。本發明是為了解決現有提高金剛石籽晶質量的方法過程耗時較長、操作相對復雜，并且容易導致籽晶表面質量劣化的問題，方法為：一、金剛石籽晶清洗；二、焊接；三、放置籽晶；四、氫等離子體刻蝕/退火，即完成。本發明氫等離子體刻蝕/退火處理能夠在同一儀器中同時去除金剛石籽晶表面上由機械拋光引起的晶體缺陷、表面及亞表面損傷以及金剛石籽晶內部應力和缺陷，提高結晶度，從而獲得高質量的籽晶，并極大簡化了操作，節約了時間和成本。本發明應用于晶體生長技術領域。

　　主權利要求：1.利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：一、金剛石籽晶清洗：分別將金剛石籽晶和金屬鉬襯底圓片依次放入丙酮、去離子水、無水乙醇中進行超聲清洗，每次清洗15～30min，超聲功率為100～300W，得到清洗后的籽晶和鉬合金襯底；二、焊接：將清洗后的籽晶用金箔焊接在清洗后的鉬襯底圓片；三、放置籽晶：將焊接好的籽晶放于隔熱絲之上，保持籽晶表面水平；四、氫等離子體刻蝕/退火：(1)將步驟三處理后的籽晶放入艙中，關艙后，進行艙體的抽真空，使艙內真空度為2.0×10-6～8.0×10-6mbar；(2)開啟程序，設定氫氣流量為100～200sccm，艙內氣壓為10～30mbar，啟動微波發生器，激活等離子體；(3)升高氣壓和功率，使籽晶表面溫度為500～1400℃，在氫等離子體氣氛中處理10～30min；(4)停止通入氫氣，將金剛石籽晶取出；(5)將步驟(1)～(4)的操作過程重復2～6次，即完成。
　　2.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟一所述的超聲功率為200W。
　　3.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟一所述的每次清洗時間為20min。
　　4.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟二所述的焊接溫度為1300℃，焊接時間為10min。
　　5.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟(1)所述的艙內真空度為3.0×10-6mbar。
　　6.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟(2)所述的氫氣流量為100sccm，艙內氣壓為20mbar。
　　7.根據權利要求1所述的利用氫等離子體多次刻蝕/退火循環工藝提高金剛石籽晶質量的方法，其特征在于步驟(5)所述的將步驟(1)～(4)的操作過程重復4次。