[发明专利]用于金刚石单晶同质外延的籽晶托盘、基台组件及其应用

权利要求书

1.一种用于金刚石单晶同质外延的籽晶托盘，所述籽晶托盘置于微波等离 子体化学气相沉积装置的水冷台上，其特征在于，所述籽晶托盘中心开设有用 于放置籽晶的穿孔。

2.如权利要求1所述的用于金刚石单晶同质外延的籽晶托盘，其特征在于， 所述穿孔为方形穿孔，所述方形穿孔的边长为3-10mm。

3.如权利要求1或2所述的用于金刚石单晶同质外延的籽晶托盘，其特征 在于，所述籽晶的厚度以d表示，所述籽晶托盘的厚度为1/2d-3/2d。

4.一种用于金刚石单晶同质外延的基台组件，包括水冷台和设置在所述水 冷台上的籽晶托盘，其特征在于，所述籽晶托盘为权利要求1-3任一所述的用 于金刚石单晶同质外延的籽晶托盘。

5.如权利要求4所述的用于金刚石单晶同质外延的基台组件，其特征在于， 所述穿孔中设置有用于调节籽晶表面温度的隔热丝，所述隔热丝设置在所述穿 孔位置的所述水冷台表面。

6.如权利要求5所述的用于金刚石单晶同质外延的基台组件，其特征在于， 所述隔热丝的长度为1-10mm，直径为0.1-0.8mm。

7.如权利要求6所述的用于金刚石单晶同质外延的基台组件，其特征在于， 所述隔热丝设置为V型或椭圆形。

8.如权利要求5-7任一所述的用于金刚石单晶同质外延的基台组件，其特 征在于，所述隔热丝材质为钼丝、钽丝或者钨丝。

9.一种使用权利要求4-8任一所述基台组件制备金刚石单晶的方法，包括 以下步骤：

将所述籽晶和籽晶托盘分别进行表面清洁处理后，将所述籽晶托盘置于所 述水冷台上，将所述籽晶置于所述籽晶托盘的穿孔中；

关闭反应腔门，抽气至所述反应腔的气压为10^-3-10^-4Pa，通入氢气，输入 压强和微波功率，用氢等离子体刻蚀所述籽晶；

刻蚀结束后通入甲烷气体，调控压强和输入功率来调节金刚石生长温度， 制备金刚石单晶。

10.如权利要求9所述的使用基台组件制备金刚石单晶的方法，其特征在 于，在所述籽晶和水冷台之间，放置隔热丝。