传压介质标准粉在大单晶合成中的应用

摘要

自人造金刚石单晶成功进入工业应用以来，人们对金刚石大单晶的高温高压人工合成一直保持浓厚兴趣。本文概述了高温高压法金刚石单晶同质外延的基本方法,介绍了合成工艺设计对最终产品的影响,有关传压介质标准粉在大单晶同质外延中的应用特点是本文的重点.当六面顶压机使用双高压泵提供超高压，压力控制精度达到O.5mPa，加热功率控制精度达到8‰，压力、加热功率随时间轴自由设定;二次电流、试棒电阻随时间显示等硬件条件达到时，大单晶制作只是一个合理的工艺设计问题而已，其中的技术难度很小，工艺控制十分简单，工业化难度不大。实验证明:纯北京叶蜡石制作的合成块对压力变化及温度变化较标准粉制作的合成块要敏感得多。晶种的纯度及大单晶外延生长速度快慢对后期的大单晶内在质量有较大影响。大单晶的合成与常规的磨料级金刚石工艺曲线设计(包括高强料工艺)有所不同，相对于自发成核工艺，有效加热时间需要大幅度延长。分段控压及恒功率是工艺的最大特点。晶种制作需8h。大单晶(大于3.2mm)晶种法同质外延生长的有效加热时间应大于30h。