一种单晶金刚石多片共同生长的制备方法与流程

技术特征：
1.一种单晶金刚石多片共同生长的制备方法，所述方法为微波等离子体化学气相沉积法，其特征在于：沉积过程中，钼托单元在沉积台上的位置可以调整，不同种晶与钼托单元的组合可以调整，具体步骤包括：a、每片种晶放置在每个独立的钼托单元上，所述钼托单元高度不同；b、将载有种晶的独立钼托单元放置在cvd设备水冷沉积台上，钼托单元高度由水冷沉积台中心位置向外围逐渐增高排列放置，钼托单元上的温度调节凹槽深度由水冷沉积台中心位置向外围逐渐增大放置以及放置的种晶厚度由水冷沉积台中心位置向外围依次增大；开机试沉积；c、利用红外测温仪测量各片种晶表面温度，关机，生长温度设定为t
±△
t，当温度偏差
△
t超过设定值时，将温度过高的种晶及钼托单元同时调整至远离水冷沉积台中心位置，温度过低的种晶及钼托单元同时调整至近水冷沉积台的中心位置，开机继续试沉积；d、再次测温后关机，当温度偏差
△
t仍然超过设定值时，保持种晶位置不变，单独调整钼托单元的位置，将温度过高种晶对应的钼托单元调整至远离水冷沉积台中心位置的钼托单元上，温度过低种晶对应的钼托单元调整至近水冷沉积台中心位置的钼托上，或者保持钼托单元位置不变，将温度过高的种晶调整至远离水冷沉积台中心位置，温度过低的种晶调整至近水冷沉积台中心位置，继续开机试沉积；e、重复步骤c和/或d，直至各个种晶表面温度差处在设定范围内；对于无法通过步骤c和d实现温度调节的钼托单元，对钼托单元的上下表面散热结构进行修正或替换新的钼托单元，直至水冷沉积台上所有钼托单元所载种晶的温度处在设定的单晶生长温度范围内，此时重新开机，进行正式钻石沉积。2.根据权利要求1所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：每个独立的所述钼托单元包括钼托主体(1)、定位凹槽(2)、上温度调节凹槽(3)和下温度调节凹槽(4)，所述定位凹槽(2)设置在所述钼托主体(1)顶部中心位置，所述种晶(5)放置在所述定位凹槽(2)内，所述上温度调节凹槽(3)设置在所述定位凹槽(2)下方，与所述定位凹槽(2)连通，所述下温度调节凹槽(4)设置在所述钼托主体(1)下端的中心位置。3.根据权利要求2所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：每个所述钼托单元设置为方形柱体或圆形主体，各个所述钼托单元之间间隙或无间隙排列，各个所述钼托单元的高度差不超过1mm。4.根据权利要求3所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：所述钼托单元的边长大于种晶边长2mm以上，所述钼托单元的高度为5-20mm。5.根据权利要求4所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：所述上温度调节凹槽(3)的深度为0.1-2mm。6.根据权利要求5所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：所述下温度调节凹槽(4)的深度为0.1-2mm。7.根据权利要求6所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：所述钼托单元组成的组合体外围设置有屏蔽钼环(6)。8.根据权利要求7所述的单晶金刚石多片共同生长的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，对钼托单元的上下表面散热结构进行修正的具体步骤为：对于温度过低的种晶将相应钼托单元的上下温度调节凹槽深度加深或替换高度更高的钼托单元，对于温度过高的种晶
将相应钼托单元的上下温度调节凹槽深度减小或替换高度更低的钼托单元。

技术总结
一种单晶金刚石多片共同生长的制备方法，为每片种晶设计独立的钼托单元；将多个载有种晶的独立钼托单元放置在CVD设备水冷沉积台上，根据开机后不同种晶表面温度差异，调整不同钼托单元在沉积台上的位置，同时调整不同种晶与钼托单元的组合，使沉积台上各种晶表面温度差处在设定范围内；对于超出单晶生长温度范围的钼托单元，对钼托上下表面散热结构进行修正或替换新的钼托单元，直至沉积台上所有钼托所载种晶的温度处在设定的单晶生长温度范围内。本发明承载种晶的钼托单元独立设置，可以在水冷沉积台上任意组合和调换位置，使得种晶位置可以按要求调换，保证多片种晶表面温度一致，实现种晶温度调节的灵活性和有效性。实现种晶温度调节的灵活性和有效性。实现种晶温度调节的灵活性和有效性。


技术研发人员：李义锋 姜龙 刘晓晨 安晓明 葛新岗 郭辉
受保护的技术使用者：河北普莱斯曼金刚石科技有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/2/8