检测项目

晶体结构表征：

• 晶格常数测量：a轴长度（3.567ű0.001Å）、c/a比值（参照ISO17470）
• 空间群确认：Fd3m对称性、晶胞体积（45.38ų）
• 晶面取向分析：(111)面夹角偏差≤0.1°

缺陷密度检测：

• 位错网络评估：位错密度（＜10^4cm^{-2}，参照ASTME112）
• 点缺陷量化：空位浓度、杂质诱导缺陷率
• 层错观测：堆垛层错密度（≤10^3cm^{-1}）

杂质元素分析：

• 氮含量检测：总氮浓度（＜100ppm）
• 硼掺杂水平：硼原子百分比（0.1-5.0wt%）
• 金属杂质筛查：铁/镍残留（≤1ppm）

表面形貌评估：

• 粗糙度测量：Ra值（≤0.1μm）
• 晶面平整度：局部曲率偏差（±0.5°）
• 微裂纹检测：裂纹长度密度（＜100μm/mm²）

热性能测试：

• 热膨胀系数：α值（1.0±0.1×10^{-6}K^{-1}）
• 熔点稳定性：相变温度（≥4000K）
• 热导率验证：κ值（2000W/m·K±10%）

光学性质检测：

• 折射率测定：n值（2.417±0.001）
• 吸收系数：UV-Vis光谱范围（200-800nm）
• 透光率评估：可见光波段（≥90%）

机械性能验证：

• 维氏硬度：HV值（≥10000kgf/mm²）
• 断裂韧性：K_{IC}值（5.0±0.5MPa·m^{1/2}）
• 弹性模量：E值（1050±50GPa）

电学特性测试：

• 电阻率测量：ρ值（10^{12}-10^{16}Ω·cm）
• 载流子浓度：n/p型载流子密度（10^{14}-10^{18}cm^{-3}）
• 介电常数：ε值（5.7±0.1）

化学稳定性评估：

• 氧化起始温度：T_{ox}值（≥850°C）
• 酸蚀速率：腐蚀速率（≤0.01mg/cm²·h）
• 环境耐受性：湿度/化学介质暴露测试

生长质量分级：

• 结晶度评级：级别I-IV（缺陷密度基准）
• 生长条纹密度：条纹间隔一致性（±1μm）
• 晶界完整性：晶界角偏差（≤2°）

检测范围

1.天然金刚石单晶：检测重点为晶体均匀性、天然包裹体分布及位错密度控制

2.CVD合成金刚石膜：侧重生长缺陷（如空洞）、杂质均匀性和厚度一致性验证

3.HPHT合成金刚石：关注压力诱导缺陷、晶体纯度评估和热残余应力

4.金刚石涂层基材：检测附着力强度、界面结合质量和涂层厚度均匀性

5.硼掺杂金刚石电极：重点在掺杂浓度精确控制、电导率梯度及表面活性

6.金刚石-碳化硅复合材料：分析晶格匹配度、界面热膨胀系数和断裂韧性

7.金刚石切削工具刀尖：检测刃口晶体结构完整性、微裂纹密度和耐磨性

8.金刚石光学窗口片：测量透光率均匀性、表面平整度和应力双折射

9.金刚石磨料颗粒：评估粒度分布（0.1-1000μm）、表面粗糙度和冲击强度

10.金刚石半导体衬底：确保晶格畸变（≤0.01%）、缺陷密度控制和热导率一致性

检测方法

国际标准：

• ISO17470:2014微束分析-电子探针微量分析
• ASTME112-13平均晶粒度测定方法
• ISO14705:2016精细陶瓷-室温硬度测试
• ISO18516:2006表面化学分析-俄歇电子能谱

国家标准：

• GB/T16594-2022微米级长度的扫描电镜测量方法
• GB/T19501-2013X射线衍射仪分析方法通则
• GB/T4334-2020金属和合金的腐蚀试验方法
• GB/T7997-2014硬质合金维氏硬度试验

方法差异说明：ISO17470与GB/T19501在晶格常数测量精度方面存在±0.0005Å偏差；ASTME112与GB/T19501在位错密度计算中采用不同统计模型；ISO14705和GB/T7997的硬度加载速率差异导致HV值波动范围±5%

检测设备

1.X射线衍射仪：RigakuSmartLab型（分辨率0.0001°，角度范围0-160°）

2.扫描电子显微镜：JEOLJSM-7900F型（放大倍率30-1,000,000x，分辨率1.0nm）

3.拉曼光谱仪：HoribaLabRAMHREvolution型（光谱分辨率0.35cm^{-1}，激光波长532nm）

4.原子力显微镜：BrukerDimensionIcon型（扫描范围100μm，分辨率0.1nm）

5.热分析系统：NetzschSTA449F3型（温度范围RT-1650°C，精度±0.1°C）

6.维氏硬度计：WilsonVH3300型（载荷范围10g-100kg，精度±0.5%）

7.四探针测试仪：Keithley2400型（电阻测量精度±0.1%，电流范围1nA-1A）

8.傅里叶红外光谱仪：PerkinElmerSpectrumTwo型（波长范围4500-400cm^{-1}，分辨率4cm^{-1}）

9.透射电子显微镜：FEITecnaiG2F30型（点分辨率0.19nm，加速电压300kV）

10.等离子体质谱仪：Agilent8900型（检测限0.1ppb，质量范围2-260amu）

11.表面粗糙度仪：TaylorHobsonFormTalysurfi120型（精度0.01μm，扫描长度100mm）

12.纳米压痕仪：AntonPaarUNHT型（载荷分辨率1nN，位移精度0.02nm）

13.激光粒度分析仪：MalvernMastersizer3000型（粒度范围0.01-3500μm，重复性±0.5%）

14.X射线光电子能谱仪：ThermoScientificK-Alpha型（能量分辨率0.45eV，探测深度10nm）

15.光学显微镜：OlympusBX53型（最大放大1500x，目镜视场22mm）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。