申請(qǐng)?zhí)枺?01510623007.3
　　申請(qǐng)人：北京科技大學(xué)
　　發(fā)明人：魏俊俊 李成明 劉金龍 陳良賢 黑立富 高旭輝

　　摘要：一種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料的制備方法，屬于金剛石自支撐膜應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以拋光的自支撐金剛石厚膜為基底，經(jīng)微波氫等離子體表面處理后再沉積一層薄的具有P型導(dǎo)電能力的摻硼金剛石薄膜。由于屬于同質(zhì)外延生長(zhǎng)，因此外延的導(dǎo)電層與襯底具有極佳的附著，界面熱阻可減小到最低；微波CVD技術(shù)制備摻硼金剛石膜層，厚度可控、表面粗糙度低、膜層電導(dǎo)率高；中間采用氫等離子體處理基底表面，可對(duì)基底進(jìn)行原子尺度的清潔，形成的氫懸掛鍵更有利于摻硼金剛石膜的外延生長(zhǎng)。這種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料可用于某些需要熱沉材料表面導(dǎo)電的高功率電子器件封裝領(lǐng)域。

　　主權(quán)利要求：1.一種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料的制備方法，其特征在于采用直流電弧等離子體噴射CVD法制備金剛石自支撐膜，然后采用機(jī)械研磨及拋光的方式，獲得雙面拋光的金剛石自支撐導(dǎo)熱片；將導(dǎo)熱片切割成所需尺寸后清洗、烘干作為襯底材料，采用微波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)依次在其表面進(jìn)行氫終端處理和表面外延制備一定厚度摻硼金剛石薄膜。
　　2.如權(quán)利要求1所述一種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料的制備方法，其特 征在于具體實(shí)施步驟為： (1)、采用直流電弧等離子體噴射CVD在鉬襯底上制備無(wú)摻雜金剛石厚膜，生 長(zhǎng)溫度900-1050℃，沉積時(shí)間50-100h；降溫過(guò)程中薄膜自動(dòng)從基底脫落形成高 絕緣金剛石自支撐厚膜，薄膜電阻率≥1010Ω·cm； (2)、采用機(jī)械研磨及拋光技術(shù)對(duì)高絕緣金剛石自支撐厚膜進(jìn)行加工，減少其表 面粗糙度Ra至5-20nm，獲得的雙面拋光金剛石自支撐膜； (3)、采用激光加工技術(shù)對(duì)獲得的雙面拋光金剛石自支撐膜進(jìn)行切割，獲得形狀 規(guī)則的金剛石自支撐膜片，金剛石自支撐膜片熱導(dǎo)率需≥1600W·m-1k-1； (4)、將步驟(3)所述金剛石自支撐膜片分別采用丙酮和酒精清洗，隨后烘干， 放入微波等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)； (5)、開(kāi)啟微波等離子體CVD系統(tǒng)進(jìn)行氫等離子體處理，氫氣流量100-200sccm， 襯底溫度600-800℃，時(shí)間0.5-2h； (6)、隨后將含硼液體通過(guò)載氣帶入反應(yīng)室，沉積摻硼金剛石膜；反應(yīng)氣體H2流量100-200sccm，CH4流量1-4sccm；載氣流量2-8sccm，溫度700-800℃，沉 積時(shí)間6-10h，制備6-10μm厚摻硼金剛石薄膜。
　　3.如權(quán)利要求2所述一種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料的制備方法，其特 征在于步驟(6)所述含硼液體為硼酸三甲酯、三甲基硼，載氣為氫氣。
　　4.如權(quán)利要求2所述一種表面P型導(dǎo)電金剛石熱沉材料的制備方法，其特 征在于根據(jù)電子器件封裝要求，對(duì)獲得的表面P型導(dǎo)電的層狀金剛石熱沉體進(jìn)行 表面激光刻蝕加工，獲得合適的線路分布。