高温高压下金刚石大单晶研究进展

• 作者: 宿太超 尤悦 李尚升 王君卓 聂媛 胡强 胡美华 郭明明 高广进
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 高温高压 温度梯度法 金刚石大单晶
• 年，卷（期）: 2020,（23）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 24-39
• 页数: 16页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200692

摘要

金刚石具有一系列优于其他材料的极限特性, 应用领域十分广泛. 金刚石大单晶更能充分发挥其功能特性, 从而成为国内外研究的热点. 为此, 本文在介绍金刚石大单晶高温高压合成原理及工艺技术的基础上, 重点综述了四种类型的金刚石大单晶以及掺杂金刚石大单晶的研究现状和研究重点. Ia型金刚石大单晶可由Ib型金刚石通过高温高压退火处理得到, 其中氮的转变机制及效率研究十分重要; 对Ib型金刚石大单晶的表面分析表征、晶体缺陷控制、再结晶石墨析出、多晶种法批量化生产方面进行了综述; 对IIa型金刚石大单晶中除氮剂和触媒的选择、微晶石墨析出与抑制方面的研究进行了介绍; 研究了IIb型金刚石中硼元素的扇区存在及其对合成金刚石生长特性的影响; 掺杂金刚石大单晶主要从B, N, S, P等不同掺杂元素的不同掺杂源或与硼等协同掺杂的研究状况进行了介绍. 并提出金刚石大单晶需要在Ib及IIa型的批量化、IIb型的超导特性、掺杂n型半导体方面加强研究.