[发明专利]用于金刚石生长的多层结构以及提供该多层结构的方法

权利要求书

1.在反应池中的用于金刚石生长的多层结构，包括：

金刚石晶种；

设于所述金刚石晶种之上的第一金属催化层，所述第一金属催化层包含第一浓度的碳；

设于所述第一金属层之上的第二金属催化层，所述第二金属催化层包含比所述第一浓度高的第二浓度的碳；以及

设于所述第二金属层之上的碳源层。

2.根据权利要求1所述的多层结构，还包括晶种板，其设在所述金刚石晶种和所述第一金属催化层下方。

3.根据权利要求2所述的多层结构，还包括：

设在所述金刚石晶种和所述第一金属催化层之间的铜箔；以及

设在所述碳源层之上的陶瓷层。

4.根据权利要求2所述的多层结构，其中，所述第一金属催化层抑制多晶在所述晶种板上的生长，所述第二金属催化层抑制所述金刚石晶种的溶解。

5.根据权利要求4所述的多层结构，其中，所述第一金属催化层中的所述较低的碳浓度使多晶的自发生长从约28%降低至约4.9%。

6.根据权利要求4所述的多层结构，其中，所述第二金属催化层中的所述较高的碳浓度使金刚石生长的均重从约2.55ct增加至约2.80ct。

7.多层金属溶剂催化剂，用于在反应池中通过在其中产生的温度梯度来稳定金刚石的初期生长，包括：

具有第一碳浓度的第一金属层，其位于金刚石晶种之上；和

具有比所述第一碳浓度高的第二碳浓度的第二金属层，所述第二金属层位于所述第一金属层之上。

8.一种生长金刚石的方法，包括：

提供金刚石晶种；

在所述金刚石晶种上沉积第一金属催化层，所述第一金属催化层包含第一浓度的碳；

在所述第一金属层上沉积第二金属催化层，所述第二金属催化层包含高于所述第一浓度的第二浓度的碳；

在所述第二金属层上沉积碳源层；以及

施加用于生长金刚石的足够的温度和压力。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括晶种板，其设在所述金刚石晶种和所述第一金属催化层以下。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在施加所述温度与压力之前，所述方法还包括：

在所述金刚石晶种和所述第一金属催化层之间提供铜箔；以及

在所述碳源层上沉积陶瓷层。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一金属催化层抑制多晶在所述晶种板上自发地生长，所述第二金属催化层抑制所述金刚石晶种的溶解。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一金属催化层中的所述较低的碳浓度使多晶的自发生长从约28%降低至约4.9%。

13.根据权利要求11所述的多层结构，其中，所述第二金属催化层中的所述较高的碳浓度使金刚石生长的均重从约2.55ct增加至约2.80ct。