[发明专利]一种无损伤可控制备金刚石中氮空位中心的方法

权利要求书

1.一种无损伤可控制备金刚石中氮空位中心的方法，其特征在于，采用以下步骤：S1：制备含不同含量氮空穴中心的金刚石单晶

（1）金刚石合成：改善铁镍触媒体系，利用石墨作为碳源在5.0-6.5GPa，1350-1850℃下保温10-60小时，合成金刚石单晶；改善铁镍触媒体系采用磷或钙；合成的金刚石单晶尺寸在3-5mm；

（2）调控金刚石内部氮含量：通过调节金刚石内部氮含量得到含0-3000ppm氮杂质的金刚石单晶；

（3）可控氮空穴类型：分别选取{100}或{111}晶种，控制生长温度区间，合成含不同氮空穴类型的金刚石单晶；所述的通过控制选取晶种取向和控制生长温度控制金刚石按照{100}与{111}生长；所述控制 {100}晶体的生长温度区间为1400-1450℃；{111}晶体的生长温度区间为1500-1550℃；

S2：调节金刚石内部氮空穴中心的类型及所带电荷种类

（4）调节缺陷类型与电荷转移：通过在高压腔体内部添加微量元素，调节步骤(3)制备的金刚石单晶内部氮空穴所带电荷数目；所述的微量元素为B、O或H；

（5）退火处理：将步骤（4）合成的金刚石单晶在5.0-6.0GPa，1600-2000℃下退火处理，获取含目标氮空穴缺陷金刚石单晶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述调节金刚石内部氮含量所用的氮源为P3N5或C3N3(NH2)3，浓度为0.1-1wt.%；所述调节金刚石内部氮含量所用的除氮剂为铝箔或钛片，浓度为0.1-1wt.%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）所述利用高温高压退火实验调节缺陷类型与电荷转移。