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专利号: 2018107862248
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于它以乙酰丙酮铁作为铁源,无水乙醇作为碳源,通过无水乙醇将乙酰丙酮铁引入微波等离子体化学气相沉积装置中,在基底上生长铁掺杂金刚石薄膜,得到铁掺杂金刚石稀磁半导体。

2.根据权利要求1所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于乙酰丙酮铁溶解于无水乙醇中,通过加热挥发通入微波等离子体化学气相沉积装置的沉积腔体。

3.根据权利要求1所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于乙酰丙酮铁溶解于无水乙醇中,通过加热挥发和惰性载气的携带通入微波等离子体化学气相沉积装置的沉积腔体。

4.根据权利要求2或3所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于乙酰丙酮铁在无水乙醇中的浓度为0.25 2.5g/L。

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5.根据权利要求2或3所述的一种铁掺杂金刚石薄膜的制备方法,其特征在于通过水浴加热乙酰丙酮铁和无水乙醇的混合溶液,加速其挥发,水浴加热温度范围为35 50℃。

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6.根据权利要求3所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于惰性载气的流量为5 10sccm。

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7.根据权利要求1所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于微波等离子体化学气相沉积装置的工艺参数为:向沉积腔体内通入氢气,调节微波功率和真空腔内气压,激发产生等离子体,氢气流量为100 200sccm,微波功率为700 1100W,工作气压为10~ ~ ~

12kPa,基片温度为700 900℃,反应时间6-28h。

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8.根据权利要求1所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于所述基底预先使用金刚石悬浮液进行超声清洗。

9.根据权利要求1所述的铁掺杂金刚石稀磁半导体的制备方法,其特征在于主要步骤如下:

1)基底预处理:使用金刚石悬浮液将基底进行超声清洗,增大基底表面能,利于金刚石形核;

2)前驱体溶液的配制:乙酰丙酮铁作为铁源,无水乙醇作为碳源,将乙酰丙酮铁溶解于锥形瓶内的无水乙醇中,得到前驱体溶液;

3)装置准备:在微波等离子体化学气相沉积装置的沉积腔体中放入基底,对腔体抽真空,腔体内通入氢气,调节微波功率和真空腔内气压,激发产生等离子体,使用的工艺参数为:氢气流量为100 200sccm,微波功率为700 1100W,工作气压为10 12kPa,基片温度为700~ ~ ~

900℃;

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4)对前驱体溶液进行水浴加热,加热温度为35 50℃,以增加溶液的挥发;通入载气,载~气管道流经前驱体溶液,既可增加溶液的挥发,也利于乙酰丙酮铁的传输,使用的工艺参数为:氩气流量为0-10sccm,乙酰丙酮铁与无水乙醇混合溶液的浓度为0.25  2.5g/L;

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5)调节沉积腔体的真空微调阀,使沉积腔体内的气压保持在一定范围之内,同时使等离子体状态稳定,使用的工艺参数为:腔内气压为10 12kPa,反应时间6-28h,得到铁掺杂金~刚石薄膜,即铁掺杂金刚石稀磁半导体。

10.权利要求1所述的方法所制备的铁掺杂金刚石稀磁半导体。