申請?zhí)枺?01510623007.3
　　申請人：北京科技大學
　　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型導電金剛石熱沉材料的制備方法，屬于金剛石自支撐膜應用技術領域。本發(fā)明以拋光的自支撐金剛石厚膜為基底，經微波氫等離子體表面處理后再沉積一層薄的具有P型導電能力的摻硼金剛石薄膜。由于屬于同質外延生長，因此外延的導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技術制備摻硼金剛石膜層，厚度可控、表面粗糙度低、膜層電導率高；中間采用氫等離子體處理基底表面，可對基底進行原子尺度的清潔，形成的氫懸掛鍵更有利于摻硼金剛石膜的外延生長。這種表面P型導電金剛石熱沉材料可用于某些需要熱沉材料表面導電的高功率電子器件封裝領域。

　　主權利要求：1.一種表面P型導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，然后采用機械研磨及拋光的方式，獲得雙面拋光的金剛石自支撐導熱片；將導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氣相沉積技術依次在其表面進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.如權利要求1所述一種表面P型導電金剛石熱沉材料的制備方法，其特 征在于具體實施步驟為： (1)、采用直流電弧等離子體噴射CVD在鉬襯底上制備無摻雜金剛石厚膜，生 長溫度900-1050℃，沉積時間50-100h；降溫過程中薄膜自動從基底脫落形成高 絕緣金剛石自支撐厚膜，薄膜電阻率≥1010Ω·cm； (2)、采用機械研磨及拋光技術對高絕緣金剛石自支撐厚膜進行加工，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)、采用激光加工技術對獲得的雙面拋光金剛石自支撐膜進行切割，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氣相沉積系統(tǒng)； (5)、開啟微波等離子體CVD系統(tǒng)進行氫等離子體處理，氫氣流量100-200sccm， 襯底溫度600-800℃，時間0.5-2h； (6)、隨后將含硼液體通過載氣帶入反應室，沉積摻硼金剛石膜；反應氣體H2流量100-200sccm，CH4流量1-4sccm；載氣流量2-8sccm，溫度700-800℃，沉 積時間6-10h，制備6-10μm厚摻硼金剛石薄膜。
　　3.如權利要求2所述一種表面P型導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.如權利要求2所述一種表面P型導電金剛石熱沉材料的制備方法，其特 征在于根據電子器件封裝要求，對獲得的表面P型導電的層狀金剛石熱沉體進行 表面激光刻蝕加工，獲得合適的線路分布。