【研究室总体介绍】
碳基材料与功能薄膜团队教师团队面向我国航空航天、新一代电子信息、核装备等国家重大战略领域，针对集成电路、半导体、量子信息等行业对高性能金刚石功能材料的迫切需求，长期从事功能金刚石材料、功能薄膜、相关碳材料、半导体器件的新技术新工艺及其关键装备等方面的基础理论与应用研究。建立起了全面覆盖力学、热学、声学、光学、电学功能金刚石的完整体系，搭建了金刚石材料制备、加工、后处理、应用全链条的研发与小批量生产平台，是国际上从事金刚石材料研究最有影响力的单位之一。团队先后承担和完成国家重点研发计划项目、科技部国际合作项目、工信部产业升级再制造项目、国家自然科学基金叶企孙重点基金项目、国防重点项目、省部级重大重点科技攻关项目以及企业横向协作项目等课题100余项。研究成果在北斗导航、新一代飞船、先进战机、东莞散裂中子源等装备应用与验证。获国防科技进步一等奖1项、教育部技术发明一等奖1项、中国“好设计”金奖1项、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛主体赛国赛特等奖1项，其它省部级科技奖励6项；发表学术论文300余篇，出版专著6部；主持制定国家标准、团队标准等4项；获授权发明专利160余项，产生了显著的经济和社会效益。团队拥有一支高水平的科研团队，包括教授3名、高级工程师1名、讲师2名以及博士/硕士研究生五十余人。
【研究室成员介绍】
李成明 魏俊俊 刘金龙 陈良贤 张建军
李成明，男，工学博士，北京科技大学教授，博士生导师。碳基材料与功能薄膜研究室首席教授，享受国务院政府特殊津贴。兼任中国热处理学会常务理事，中国材料研究学会超硬材料与制品委员会副主任委员，中国机械工程学会金刚石及制品委员会副主任委员，全国磨料磨具标准化技术委员会委员等。
主要研究方向为金刚石膜与金刚石单晶制备及其功能应用研究。从事金刚石材料研究30多年，领导团队发展了大面积、无裂纹超厚金刚石膜等离子体喷射法制备技术，是国际上公认的化学气相沉积制备金刚石膜三大方法之一。开展了微波等离子体技术装备和应用研究，率先在国内拓展金刚石多晶和单晶电子学的研究，金刚石膜热学应用在国际上处于领先水平，推动了CVD金刚石自支撑膜的工业化应用。先后主持和参与国家重大专项（子项目）、国家重点研发计划、国际政府间合作项目欧洲地平线计划2020、国家“863”计划、国家自然科学基金联合基金等研究项目60余项。目前担任Functional Diamond副主编、Diamond and Related Material编委及多家国外杂志专题主编和国内杂志编委。发表学术论文300余篇，参加编写专著5部, 申请中国发明专利160多项，授权中国发明专利110余项。主持研究的金刚石扩热板规模化应用于“北斗”卫星和多种通讯卫星，成为CVD金刚石应用的行业里程碑，获得2019年教育部技术发明一等奖，2025年国防科技进步一等奖，获得其他省部级奖8项。毕业生主要就职于高校和科研院所，航空航天、电子信息、半导体等领域的高新技术企业。
博士/硕士研究生招收方向：
大尺寸单晶和多晶金刚石制备技术研究
等离子体喷射法制备金刚石膜粒子特征与膜性质关联性
金刚石超宽禁带半导体特性研究
金刚石/石墨烯复合材料生长和器件性能
电话：010-62332390
联系邮箱：chengmli@mater.ustb.edu.cn
魏俊俊，男，工学博士，北京科技大学研究员，博士生导师。功能材料与研究所所长，超宽禁带半导体材料与器件集成北京市重点实验室主任，佛山市碳电子信息材料工程技术研究中心主任。兼任《Diamond and related materials》客座编辑、《Functional Diamond》编委。中国材料研究学会超硬材料及制品专业委员会委员，中国机械工程学会金刚石及制品分会青年工作委员会主任。
主要研究方向为CVD金刚石及其相关材料的基础理论及应用。作为负责人先后承担国家自然科学基金青年/面上/原创项目、国防重大专项（子课题）、军科委基础加强，北京市自然基金面上/重点等项目。以第一作者/通讯作者发表学术论文60余篇；第一发明人获得授权专利30余项，编著中英专著3部。以第一完成人获2025北京市科技进步二等奖，中国材料研究学会科技进步一等奖，十一届国际发明展览会金奖，生产力促进创新发展一等奖等。主讲《新型功能材料与结构》、《薄膜理论与制备技术》和《先进材料导论》等本科生及研究生课程。毕业生主要就职于高校和科研院所，航空航天、电子信息、半导体等领域的高新技术企业。
博士/硕士研究生招收方向：
CVD 金刚石单晶/多晶薄膜生长工艺、掺杂调控与宏量制备
金刚石微纳加工、表面修饰与超宽禁带碳基功能器件
金刚石基高导热热管理材料、复合热沉与功率电子散热技术
硼掺杂金刚石(BDD)电化学电极、环境催化与光电功能应用
金刚石NV色心制备、固态量子传感基础与碳基量子材料
碳基薄膜材料、极端工况功能涂层及工程化应用开发
电话：010-62332475
联系邮箱：weijj@ustb.edu.cn
刘金龙，男，工学博士，北京科技大学研究员，博士生导师。国家卓越工程师学院副院长，入选国家高层次人才青年项目，小米青年学者。兼任全国人工晶体标准化技术委员会委员、中国机械学会热处理分会理事、中国核学会辐射物理分会理事。同时担任《真空电子技术》、《金刚石与磨料磨具工程》、《固体电子学研究与进展》等期刊编委，《人工晶体学报》、《表面技术》等期刊青年编委。
主要研究方向为功能金刚石材料与半导体器件基础与应用，研究方向包括大尺寸金刚石衬底和晶圆制备、金刚石半导体与电子器件、异质材料和器件集成等。作为项目负责人先后承担国防重点项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及省部级课题、企业横向协作项目40余项，在Nature communications等杂志发表学术论文150余篇，授权国家发明专利60余项，编著中英专著3部。获得国防科技进步一等奖、教育部技术发明一等奖、中国材料研究学会科技进步一等奖等奖励8项，荣获全国卓越工程师培养改革优秀案例2项，作为第一指导教师荣获“挑战杯”大学生科技作品竞赛全国特等奖等。毕业生主要就职于高校和科研院所，航空航天、电子信息、半导体等领域的高新技术企业。
博士/硕士研究生招收方向：
新型碳材料合成新工艺、新原理、新应用
半导体用高导热金刚石衬底制备
大尺寸金刚石晶圆与掺杂半导体
极端环境金刚石辐射探测器与高频高功率器件
半导体异质集成与器件电路
电话：010-62332475
联系邮箱：liujinlong@ustb.edu.cn
【研究室主要研究方向】
1. 高质量CVD金刚石沉积系统设计开发；
2. CVD金刚石单晶生长与应用；
3. 大面积高质量金刚石膜制备、加工与应用；
4. 金刚石微纳结构及超精细加工技术和应用；
5. （纳米）金刚石表面功能化修饰及其应用；
6. 金刚石电子学理论及半导体器件研究；
7. 高功率电子器件热管理材料及器件；
8. 碳基薄膜及功能器件的应用开发；
9. 功能薄膜、二维材料及等离子体表面改性。
【研究室主要研究内容与科研成果】
1、大面积高品质自支撑金刚石膜制备与加工
直流电弧等离子体喷射CVD制备金刚石膜具有沉积面积大、质量高、沉积速率快的特点。本实验室从90年代初自行研发直流电弧等离子体喷射CVD设备进行大面积高品质金刚石自支撑膜的制备和加工，目前已形成一整套完整的金刚石膜制备、成型加工、精密抛光的技术流程和规范。本研究室目前能够制备最大直径200mm，厚度2mm的光学级自支撑金刚石膜，表面光洁度可达5nm以下，可以实现光学窗口、高功率电子器件散热等领域的应用。承担国家基础预研和配套项目、国家自然科学基金项目及教育部博士点基金项目多项。发表相关学术论文80余篇，申请国际发明专利1项，国内发明专利20余项。
2、高功率微波等离子体金刚石膜化学气相沉积装备
高功率微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）是制备高品质金刚石膜的首选方法。针对高品质金刚石膜制备技术的需求，研究室突破了高功率MPCVD金刚石膜沉积装置的技术瓶颈，研制了多种915 MHz频率/75kW功率的MPCVD金刚石膜沉积装置。其中一种新研制的高功率MPCVD金刚石膜沉积装置如下图所示。该装置采用了一种全新的设计方案，不仅可以在75 kW的高功率下长期运行，更大大提高了装置的洁净度，可显著降低金刚石膜中含有的氮杂质和硅杂质污染，确保获得高品质的金刚石膜材料。目前，上述新型高功率MPCVD装置已投入运行，被用于高品质金刚石膜材料的制备研究工作。
3、金刚石基超高热流密度热管理研究
金刚石具有自然界最高的热导率。基于金刚石的超高热流密度热管理是当前国内外高端电子器件散热的主要途径。利用热导率高于1500W/mK，厚度大于3mm以上的金刚石厚膜结合精细微纳加工可同时实现导热与热排散的功能，最高承受热流密度可达1000W/cm2以上。下图是利用制备的大面积高导热金刚石膜制备的金刚石扩热板组件，目前已列装于高功率电子器件中，表现出极好的降温、均温效果。此外基于金刚石厚膜，通过在金刚石表面构建高深宽比微槽，实现泵驱双相流体回路装置的高效蒸发器，其排散热流密度可达500W/cm2以上。围绕金刚石微纳加工、金刚石与传热工质的相容性、传热工质的热物性改善等方面需要开展更为深入、系统的科学研究。
4、高品质金刚石单晶材料的制备技术研究
CVD单晶金刚石由于不存在晶界缺陷和杂质可控等特点，能够充分发挥金刚石优异的电学、力学性能实现金刚石一系列高技术应用，如宽带隙半导体、抗辐射探测器、高压物理实验（金刚石压砧）、超精密加工等。本研究室基于高质量外延生长技术，生长了大尺寸、高质量CVD金刚石单晶，最大尺寸为7.5mm×7.5mm，厚度超过2mm，氮杂质含量小于2ppm。针对CVD金刚石单晶生长及应用正在开展的研究有：高质量、批量化CVD金刚石大单晶生长关键技术研究、CVD金刚石单晶后处理及改性、CVD金刚石单晶抗辐射探测器应用研究、CVD金刚石单晶高压物理应用、CVD金刚石超精密加工工具开发和装饰应用。该研究方向获得了国家自然科学基金、科技部国际合作、国家配套等项目的资助。
5、CVD金刚石探测器技术研究
金刚石具有优异的抗辐射性能，可以用作条件极端恶劣的辐射环境中工作的辐射探测器材料。与其他探测材料相比，金刚石电阻率高、介电常数小，保证了金刚石器件的噪声小、信噪比高，在使用过程中环境杂光对金刚石探测器的影响极小；金刚石的击穿电压高、载流子迁移率高，这使得金刚石辐射探测器可以承受比较大的工作电压，电荷收集效率高、时间响应快。此外，金刚石的原子序数与人体软组织的等效原子数非常接近，加之金刚石无毒，与组织液不会发生化学反应，是理想的生物活体内置辐射剂量探测材料。本研究室基于高质量单晶金刚石初步研制了金刚石辐射探测器器件，并研究了其暗电流响应，展示了较低的暗电流，为进一步开展探测器的辐照性能奠定了基础。该项目得到了科技部国际合作项目的资助。
6、金刚石基场效应管半导体器件研制
随着通信技术向着极高频、超大容量方向发展，要求通讯卫星上的关键部件如信号接收端与发射端，在极高频率、超大功率下工作。此时传统的半导体材料如Si、GaAs等已难以胜任。金刚石材料由于具有宽带隙、高载流子迁移率、低介电常数、高的Johnson指标和Keyse指标等等，成为极高频超高功率领域应用的最佳材料选择，因此也被誉为第四代半导体。本研究室跟踪国际研究前沿热点，在对氢终结金刚石表面导电沟道的载流子输运特性以及表面导电机制的深入研究后，国内率先开发了基于氢终结金刚石表面P型导电沟道的场效应晶体管电子器件，并获得了国内领先的器件性能指标。作为第四代半导体，金刚石高的热导率结合耐高温、耐高压等优异性能使其能够满足超高频超大功率领域的应用，引导了电子器件新时代的到来。该方向得到了国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目以及专用集成电路国家重点实验室基金项目的资助。
【研究室发表论文】
1. Zhiheng Hao, Ke Huang, Kexin Deng, Fangyuan Sun，Jinlong Liu, Liangxian Chen，Soumen Mandal, Oliver A.Williams, Chengming Li, Xinhua Wang, Junjun Wei. Synthesis of nano-diamond film on GaN surface with low thermal boundary resistance and high thermal conductivity. Carbon, 2024, 229: 119491.
2. Lianxi Mu, Shangman Zhao, Peng Wang, Xiaolu Yuan, Jinlong Liu, Zhifu Zhu, Liangxian Chen, Junjun Wei, Xiaoping Ou-yang, Cheng-ming Li. Effect of surface modification on the radiation stability of diamond ohmic contac. Chinese Physics B. 2024, 33(2): 026801.
3. Siwu Shao, Peng Liu, Sheng Ye, Liangxian Chen, Jianjun Zhang, Junjun Wei, Jinlong Liu, Chengming Li. Comparison and analysis of properties of transparent and translucent diamonds prepared via DC arc plasma jet CVD. Diamond & Related Materials, 2024, 142: 110710.
4. Peng Liu, Siwu Shao, Zhiliang Yang, Kang An, Sheng Ye, Ke Huang, Liangxian Cheng, Jianjun Zhang, Junjun Wei, Jinlong Liu, Chengming Li. The uniform and robust 8-inch CVD diamond plate generated by dual-magnetic field controlled DC Jet CVD. Diamond and Related Materials. 2024, 141: 110670.
5. Zhiliang Yang, Kang An, Yuchen Liu，Zhijian Guo，Siwu Shao, Jinlong Liu, Junjun Wei, Liangxian Chen, Lishu Wu, Chengming Li. Edge effect during MPCVD diamond film deposition: multi-physics simulation and experimental verification. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 2024: 4403240.
6. Zhiliang Yang, Yuchen Liu, Zhijian Guo, Junjun Wei, Jinlong Liu, Liangxian Chen, Chengming Li. Deposition of uniform diamond films on three dimensional Si spheres by using faraday cage in MPCVD reactor. Diamond & Related Materials. 2024, 142: 110767.
7. Liping Zheng, Bei Wang, Jianze Zhang, Wenjie Zhou, Jiayi Ren, Huige Ma, Rui Li, Chengming Li, Mingjun Hu, Jun Yang. Regulating intramolecular hydrogen bonds of p-phenylenediimidazole-based small-molecule compounds towards the enhanced lithium storage capacity. Journal of Energy Chemistry, 2024, 96: 406-413.
8. Zhiliang Yang, Zhijian Guo, Kang An, Yuchen Liu, Yunkai Wang, Junjun Wei, Jinlong Liu, Liangxian Chen, Xiaoping Ouyang, Chengming Li. Effect of argon addition on CH4-H2 microwave plasma: Self-consistent simulation and nanodiamond coating deposition. Surface & Coatings Technology, 2024, 490: 131165.
9. Siwu Shao, Peng Liu, Sheng Ye, Kang An, Liangxian Chen, Jianjun Zhang, Junjun Wei, Jinlong Liu, Xiaoping Ouyang, Chengming Li. Structural evolution and self-destructive behavior of Mo/Ti transition layers during free-standing diamond-film preparation. Ceramics International, 2024, 50 (13): 23677-23684.
10. Siyi Chan, Juping Tu, Ke Huang, Zhiliang Yang, Peng Liu, Liping Zheng, Jinlong Liu, Liangxian Chen, Junjun Wei, Chengming Li. Oriented growth of 5-inch optical polycrystalline diamond films by suppressing dark features. Ceramics International, 2024, 50 (19): 37111-37118.
11. Juping Tu, Yun Zhao, Siyi Chan, Yuting Zheng, Liangxian Chen, Junjun Wei, Jinlong Liu, Chengming Li. Microstructure control and mechanical properties of ultra-nanocrystalline diamond films. Ceramics International, 2024, 50: 43780-43787.
12. Sheng Ye, Shangman Zhao, Siwu Shao, Liangxian Chen, Yuting Zheng, Jinlong Liu, Vadim Sedov, Soumen Mandal, Chengming Li, Junjun Wei. Rapid planarization of polycrystalline diamond by laser with response surface methodology. Optics and Laser Technology, 2025, 180: 111509.
13. Xurui Feng, Xiaolu Yuan, Liangxian Chen, Jinlong Liu, Chengming Li, Junjun Wei. Preparation of CNT/diamond composite via MPCVD: The interface behavior. Diamond and Related Materials, 2024,148: 111432.
14. Zhiliang Yang, Kang An, Xurui Feng, Yuchen Liu, Zhijian Guo, Junjun Wei*, Liangxian Chen, Jinlong Liu, Chengming Li. Explore the growth mechanism of high-quality diamond under high average power density in the MPCVD reactor. Materials Science and Engineering B, 2024, 302: 117248.
15. Juping Tu, Yong Wang, Jian He, Jinlong Liu, Baorui Jia, Liangxian Chen, Junjun Wei, Chengming Li. C+ ion implanted single crystal diamond with amorphous surface for efficient oxygen evolution catalysis. Ceramics International, 2023, 49 (12): 20960-20967.
16. Yun Zhao, Juping Tu, Liangxian Chen, Junjun Wei, Jinlong Liu, Chengming Li. Toughness enhancement of single-crystal diamond by the homoepitaxial growth of periodic nitrogen-doped nano-multilayers. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 2023, 30: 66-771.
17. Lianxi Mu, Tingting Hu, Jinlong Liu, Zhifu Zhu, Runlong Gao, Linyue Liu, Liangxian Chen, Junjun Wei, Yuting Zheng, Xiaoping Ouyang & Chengming Li. Comparative of HPHT and CVD diamond: performance and defect analysis for alpha radiation detector. Functional Diamond, 2023, 3 (1): 2271510.
18. Xurui Feng, Yuanying Zhang, Zhiliang Yang, Zihao Zhao, Fen Zhu, Xinyi Wei, Liangxian Chen, Jinlong Liu, Yanhui Feng, Chengming Li, Daili Feng, Junjun Wei. Polyethylene glycol with dual three-dimensional porous carbon nanotube/diamond: a high thermal conductivity of composite PCM. Nanotechnology, 2023, 35: 095702.
19. Lianxi Mu, Kai Su, Tingting Hu, Jinlong Liu, Jinfeng Zhang, Liangxian Chen, Junjun Wei, Xiaoping Ouyang, Chengming Li. High charge collection efficiency detector based on plasma purified high-quality diamond. Diamond and Related Materials, 2022, 130: 109527.
20. Jiadong Shi, Xurui Feng, Yabo Huang, Yuting Zheng, Liangxian Chen, Jinlong Liu, Chengming Li, Junjun Wei. Growth of Carbon Nanotubes on Diamond with a Robust Structural Connection via Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition. Coatings, 2022, 12 (12): 1838.
21. Xiaohua Zhu, Siyi Chan, Xiaolu Yuan, Juping Tu, Siwu Shao, Yuwei Jia, Liangxian Chen, Junjun Wei, Jinlong Liu, Hiroshi Kawarada, Chengming Li. Structural transformation of C+ implanted diamond and lift-off process. Diamond and Related Materials, 2022, 130: 109525.
22. Xiaohua Zhu, Siwu Shao, Siyi Chan, Juping Tu, Kosuke Ota, Yabo Huang, Kang An, Liangxian Chen, Junjun Wei, Jinlong Liu, Hiroshi Kawarada, Chengming Li, Hiroshi Kawarada. High performance of normally-on and normally-off devices with highly boron-doped source and drain on H-terminated polycrystalline diamond. Advanced Electronic Materials, 2022, 9: 2201122.
23. Yabo Huang, Xiaohua Zhu, Shuqin Cao, Liangxian Chen, Siwu Shao, Kang An,Yuting Zheng, Jinlong Liu, Junjun Wei, Chengming Li. Microstructure and properties of La-doped Er2O3 anti-reflection films on CVD diamond. Applied Surface Science, 2022, 602 (15): 154229.
24. Mingjie Bai, Jinlong Liu, Jiang He, Wenjun Li, Junjun Wei, Liangxian Chen, Jianyin Miao, Chengming Li. Irradiation enhanced the anti-friction performance of GO and FND codispersed nanofluids. Tribology International, 2022, 176: 107910.
25. Juping Tu，Jinlong Liu，Lei Yao，Guang Mo，Liangxian Chen，Junjun Wei，Chengming Li. Small-angle X-ray scattering performances of single crystal and polycrystalline diamond windows in a heated environment. Jounal of Materials Science, 2022, 57: 12824-12835.
26. Xiaohua Zhu, Siwu Shao, Yuhao Chang, Runming Zhang, Sylvia Yuk Yee Chung, Yu Fu, Te Bi, Yabo Huang, Kang An, Jinlong Liu, Chengming Li, Hiroshi Kawarada. -400 mA mm-1 Drain Current Density Normally-Off Polycrystalline Diamond MOSFETs. IEEE Electron Device Letters, 2022, 43 (5): 789-792.
27. Xiaohua Zhu, Te Bi, Xiaolu Yuan, Yuhao Chang, Runming Zhang, Yu Fu, Juping Tu, Yabo Huang, Jinlong Liu*, Chengming Li, Hiroshi Kawarada. C-Si interface on SiO2/(111) diamond p-MOSFETs with high mobility and excellent normally-off operation. Applied Surface Science, 2022, 593 (153368): 1-7.
28. Yabo Huang, Liangxian Chen, Siwu Shao, Xiaohua Zhu, Ke Huang, Kang An, Yuting Zheng, Jinlong Liu, Junjun Wei, Chengming Li. Impact of deposition temperature on microstructure and properties of erbium oxide antireflective films deposited on CVD diamond substrates. Vacuum, 2021, 193: 110547.
29. Yabo Huang, Liangxian Chen, Siwu Shao, Ke Huang, Kang An, Yuting Zheng, Jinlong Liu, Junjun Wei, Chengming Li . The 7-inches freestanding diamond thermal conductive film fabricated by DC arc Plasma Jet CVD with multi-stage magnetic fields. Diamond and Related Materials, 2022, (1): 108812.
30. Zhu Xiaohua, Liu Jinlong, Shao Siwu, Tu Juping, Huang Yabo, Bi Te, Chen Liangxian, Wei Junjun, Hiroshi Kawarada, Li Chengming. Evolution of growth characteristics around the junction in the mosaic diamond. Diamond and Related Materials, 2021, 120: 108640.
31. Xiaolu Yuan, Jiangwei Liu, Jinlong Liu, Junjun Wei, Bo Da, Chengming Li, Yasuo Koide. Reliable Ohmic Contact Properties for Ni/Hydrogen-Terminated Diamond at Annealing Temperature up to 900° C. Coatings, 2021,11 (4): 470.
32. Yuting Zheng, Chengming Li, Jinlong Liu, Haitao Ye. Diamond with Nitrogen: States, Control and Applications. Functional Diamond. 2021,1 (1): 63-82.
33. Xin Jia, Junjun Wei, Yabo Huang, Siwu Shao, Chengming Li. Fabrication of low stress GaN-on-diamond structure via dual-sided diamond film deposition. Journal of Materials Science, 2021,56:6903-6911.
34. Yifan Liang, Yuting Zheng, Junjun Wei. Effect of grain boundary on polycrystalline diamond polishing by high-speed dynamic friction. Diamond and Related Materials, 2021, 117: 108461.
35. Xiongbo Yan, Junjun Wei, Kang An, Jinlong Liu, Liangxian Chen, Xiaotong Zhang, Chengming Li. Graphitization of CVD diamond grain boundaries during transient heat treatment. Diamond and Related Materials, 2021, 116: 108433.
【研究室授权专利】
1. 刘金龙, 王鹏, 乔冠中, 李淑同, 赵上熳, 朱梓灵, 李成明, 魏俊俊, 陈良贤, 郑宇亭, 欧阳晓平, 张建军. 一种基于侧面键合拼接生长大尺寸单晶金刚石的方法. CN202210917780.0，发明专利，授权，2024.01.26.
2. 李成明, 原晓芦, 郑宇亭, 黄亚博, 刘金龙, 魏俊俊, 陈良贤. 一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法. CN201910590637.3, 发明专利 ,授权, 2024.02.13.
3. 魏俊俊，贾鑫，张建军，刘金龙，陈良 贤，李成明，高旭辉. 一种金刚石膜研磨工装及其研磨方法. CN201910310379.9, 发明专利, 授权, 2024.05.10.
4. 刘金龙，王鹏，叶盛，赵上熳，牟恋希，胡婷婷，李成明，陈良贤，魏俊俊，郑宇亭，张建军，欧阳晓平. 一种组装式合成大尺寸单晶金刚石的方法. CN202211272732.7, 发明专利, 授权, 2024.06.21.
5. 李成明, 杨志亮, 郭之健, 刘宇晨, 魏俊俊, 陈良贤, 刘金龙, 张建军, 欧阳晓平, 李建林, 郭明明. 一种双椭球腔式微波等离子体化学气相沉积装置. CN202311811511.7, 发明专利, 授权, 2024.06.21.
6. 魏俊俊, 叶盛, 赵上熳, 梁礼峰, 陈良贤, 张建军, 刘金龙 , 李成明. 一种通过多重激光快速平整金刚石膜的方法. CN202410077617.7, 发明专利, 授权, 2024.08.20.
7. 李成明, 黄毅丹, 任飞桐, 魏俊俊, 陈良贤, 刘金龙, 张建军, 欧阳晓平. 基于稀土金属复合薄膜制备碳纳米管光致发光材料的方法. CN202410120664.5, 发明专利, 授权, 2024.07.02.
8. 刘金龙, 王鹏, 叶盛, 赵上熳, 牟恋希, 胡婷婷, 李成明, 陈良贤, 魏俊俊, 郑宇亭, 张建军, 欧阳晓平. 一种组装式合成大尺寸单晶金刚石的方法. CN202211272732.7, 发明专利, 授权, 2024.06.21.
9. 魏俊俊, 冯旭瑞, 杨志亮, 乔冠中, 刘金龙, 陈良贤, 张建军, 李成明. 一种金刚石中空管道泡沫增强骨架铝基复合材料及其制备方法. CN202211284635.X, 发明专利, 授权, 2024.06.07.
10. 李成明, 操淑琴, 黄亚博, 马金彪, 陈良贤, 刘金龙, 魏俊俊, 郑宇亭. 一种金刚石基稀土掺杂单层或多层功能薄膜的制备方法. CN 202210420722.7 , 发明专利, 授权, 2023.03.31.
11. 李成明、夏天、陈良贤、魏俊俊、刘金龙、郑宇亭、欧阳晓平. 微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置与方法. CN202210334821.3, 发明专利, 授权, 2023.04.07.
12. 李成明，夏天，杨志亮，何健，张建军，陈良贤，魏俊俊，刘金龙.一种气相沉积空心阴极复合电极涡旋气体输入装置. CN202210510437.4, 发明专利, 授权，2023.04.28.
13. 李成明，杨志亮，任飞桐，魏俊俊，陈良贤，刘金龙，张建军，安康，郑宇亭.一种环形阶梯同轴天线式微波等离子体化学气相沉积装置. CN202210623367.3，发明专利, 授权，2023.04.28.
14. 刘金龙, 牟恋希, 胡婷婷, 李成明, 魏俊俊, 陈良贤, 郑宇亭, 安康, 张建军, 欧阳晓平. 一种具有阵列结构金刚石探测器的制备方法. CN202210755404.6, 发明专利, 授权, 2023.05.23.
15. 李成明, 马金彪, 黄亚博, 黄珂, 叶盛, 操淑琴, 陈良贤, 魏俊俊, 刘金龙, 郑宇亭, 欧阳晓平. 一种带微槽道结构曲面金刚石氚钛靶制备方法. CN202210635581.0, 发明专利, 授权, 2023.06.02 .
16. 刘金龙, 赵上熳, 产思义, 牟恋希, 王鹏, 郑宇亭, 陈良贤, 魏俊俊, 欧阳晓平, 李成明. 一种(100)/(111)取向复合的高性能金刚石半导体的制备方法CN 202210878345.1, 发明专利, 授权，2023.07.07.
17. 魏俊俊，郝志恒，董春燕，杨志亮，刘金龙，陈良贤，李成明. 一种在微结构衬底上沉积金刚石的方法. CN202210973814.8，发明专利 , 授权, 2023.07.25.
18. 魏俊俊, 王越, 董春燕, 尹育航, 周浩钧, 陶洪亮, 郑宇亭, 李成明. 一种具有纳米金刚石钝化层的TaN薄膜电阻器及其制备方法. CN202211163967.2 发明专利, 授权, 2023.08.01.
19. 魏俊俊，王越，乔冠中，尹育航，周浩钧，陶洪亮，郑宇亭，李成明. 一种提高金刚石基薄膜电阻附着力的结构及方法. CN202210794042.1，发明专利， 授权，2023.11.14.
20. 魏俊俊, 刘思彤, 张钦睿, 李成明, 刘金龙, 陈良贤, 高旭辉. 一种带金刚石微柱阵列的金刚石基GaN材料制备方法. CN202111076539.1, 发明专利, 授权, 2023.11.14.
21. 李成明，安康，陈良贤，贾鑫，魏俊俊，张建军，刘金龙. 一种制备高质量金刚石的气体循环系统及其使用方法. CN201811146959.0, 发明专利, 授权， 2023.07.28.
22. 李成明，夏天，郑宇亭，原晓芦，陈良贤，刘金龙，魏俊俊. 基于铱-石墨烯结构化缓冲层的单晶金刚石外延生长方法. CN202110565858.2, 发明专利 , 授权, 2022.02.11.
23. 魏俊俊, 涂军磊, 史佳东, 陈良贤, 张建军, 李成明, 刘金龙, 高旭辉. 一种歧管式全金刚石微通道散热器的制备方法. CN 202110419168.6, 发明专利, 授权, 2022.03.04.
24. 刘金龙, 朱肖华, 屠菊萍, 邵思武, 安康, 魏俊俊, 李成明, 陈良贤. 一种自支撑超薄金刚石膜的制备方法. CN202011280701.7, 发明专利, 授权, 2022.04.01.
25. 安康, 李成明, 邵思武, 黄亚博, 李世谕, 凃军磊, 贾燕伟, 刘金龙, 陈良贤, 魏俊俊, 张建军, 郑宇亭. 抑制金刚石膜研磨抛光裂纹萌生与扩展的夹具及使用方法. CN202110077762.1, 发明专利, 授权, 2022.04.05.
26. 郑宇亭, 李成明, 张钦睿, 刘思彤, 魏俊俊, 郝志恒, 刘金龙, 陈良贤, 安康, 张建军. 一种高导热金刚石增强碳化硅衬底的制备方法. CN202110753116.2, 发明专利, 授权, 2022.04.15.
27. 安康, 李成明, 陈良贤, 刘金龙, 魏俊俊, 张建军, 郑宇亭. 一种M形同轴天线915 MHz微波等离子体化学气相沉积装置. CN202110634248.3, 发明专利, 授权, 2022.04.15.
28. 刘金龙，刘彦辉，梁轶凡，邵思武，李成明，陈良贤，魏俊俊，张建军，安康. 一种绝缘图形化高导热金刚石散热器件的制备方法. CN201910670812.X, 发明专利, 授权, 2022.04.19.
29. 李成明, 夏天, 郑宇亭, 邵思武, 陈良贤, 刘金龙, 魏俊俊. 一种脉冲空心阴极辅助热丝化学气相沉积装置和方法. CN202110790763.0, 发明专利, 授权, 2022.04.22.
30. 刘金龙, 周吉, 李成明, 石志城, 白明洁, 李世谕, 李淑同, 魏俊俊, 陈良贤, 安康, 郑宇亭, 张建军. 一种大冷量传输全碳柔性冷链结构的制备方法. CN202110780775.5, 发明专利, 授权, 2022.04.29.
31. 李成明, 黄亚博, 陈良贤, 刘金龙, 黄珂, 邵思武, 魏俊俊, 张建军, 安康, 郑宇亭. 一种高功率远红外金刚石激光单晶复合材料制备方法. CN202110108188.1, 发明专利, 授权, 2022.07.12.
32. 魏俊俊，史佳东，涂军磊，李成明，刘金龙，陈良贤，高旭辉. 一种快热响应超黑材料及其制备方法. CN202110159705.8, 发明专利,授权, 2022.08.02.
33. 刘金龙，贾燕伟，何健，李成明，陈良贤，魏俊俊，郑宇亭，欧阳晓平. 一种红外增透高导电金刚石半导体的制备方法. CN202210240442.8, 发明专利, 授权, 2022.09.09.
34. 刘金龙, 屠菊萍, 李成明, 赵云, 郑宇亭, 魏俊俊, 陈良贤, 张建军. 一种长寿命超纳米金刚石周期性多层涂层刀具的制备方法. CN202210094826.3, 发明专利, 授权, 2022.09.09.
35. 郑宇亭, 魏俊俊, 李成明, 尹育航, 周浩钧, 陶洪亮. 一种金刚石增强碳化硅复合晶圆的制备方法. CN202210416695.6, 发明专利, 授权, 2022.11.29.
36. 陈良贤，夏天，李成明，郑宇亭，邵思武，刘金龙，魏俊俊. 一种多模式转换等离子体放电实验演示装置与方法. CN202111463545.2, 发明专利, 授权, 2022.12.06.
37. 刘金龙，屠菊萍，产思义，安康，魏俊俊，陈良贤，郑宇亭，张建军，欧阳晓平，李成明. 一种大面积超高硬度金刚石膜的制备方法. CN202210320506.5, 发明专利, 授权, 2022.12.30.
38. 魏俊俊，吴晶恩，李成明，陈良贤，刘金龙, 高旭辉. 一种高导热片-金属热沉界面热阻测量装置及方法. CN201810009990.3, 发明专利, 授权, 2021.01.15.
39. 李成明, 郑宇亭, 邵思武, 朱肖华, 刘金龙, 魏俊俊, 陈良贤. 一种高质量大尺寸单晶金刚石外延生长的方法. CN202010015169.X, 发明专利, 授权, 2021.02.12.
40. 李成明, 刘金龙, 朱肖华, 邵思武, 赵云，屠菊萍, 陈良贤，魏俊俊，张建军. 一种垂直拼接制备大尺寸CVD金刚石及切割方式. CN201910560201.X, 发明专利, 授权, 2021.02.19.
41. 李成明, 原晓芦, 刘金龙, 魏俊俊, 邵思武, 朱肖华, 安康, 陈良贤. 一种在单晶金刚石表面获得自由原子层的方法. CN202010270875.9, 发明专利, 授权, 2021.02.26.
42. 李成明, 郑宇亭, 邵思武, 刘金龙, 魏俊俊, 陈良贤. 一种大尺寸单晶金刚石异质外延生长的方法. CN202010015168.5, 发明专利, 授权, 2021.4.20.
43. 郑宇亭, 李成明, 张钦睿, 刘思彤, 魏俊俊, 刘金龙, 陈良贤. 一种网笼多层结构硼掺杂金刚石电极的制备方法. CN202110421428.3, 发明专利, 授权, 2021.08.20.
44. 郑宇亭, 李成明, 刘思彤, 张钦睿, 魏俊俊, 刘金龙, 陈良贤. 一种金刚石基氮化镓复合衬底的制备方法. CN202110421403.3, 发明专利, 授权 ,2021.08.24.
45. 李成明，原晓芦，刘金龙，魏俊俊，邵思武，朱肖华，安康，陈良贤. 一种高载流子浓度的石墨烯金刚石制备方法. CN202010271353.0 , 发明专利, 授权, 2021.08.27.
46. 魏俊俊，黄亚博，陈良贤，刘金龙，李成明，高旭辉. 一种带光学增透膜的金刚石制备方法. CN202011158364.4, 发明专利, 授权, 2021.09.07.
47. 刘金龙, 刘彦辉, 李成明, 原晓芦, 魏俊俊, 陈良贤, 安康. 一种高性能硼掺杂金刚石纳米线的制备方法. CN202010193984.5, 发明专利, 授权, 2021.09.10.
48. 魏俊俊, 荆豆红, 梁轶凡, 贾鑫, 李成明, 刘金龙, 陈良贤, 高旭辉. 一种基于催化反应减小纳米金刚石粒径的方法. CN202010519160.2, 发明专利, 授权, 2021.10.15.
49. 郑宇亭, 李成明, 张钦睿, 刘思彤, 魏俊俊, 刘金龙, 陈良贤, 欧阳晓平. 一种嵌入式金刚石基碳化硅复合衬底的制备方法. CN202110432545.X, 发明专利, 授权, 2021.10.15.
50. 郑宇亭, 李成明, 李世谕, 魏俊俊, 刘金龙, 陈良贤, 安康, 欧阳晓平. 一种开放式全金刚石散热结构的制备方法. CN202110432577.X, 发明专利, 授权, 2021.12.24.
51. 郑宇亭, 李成明, 李世谕, 魏俊俊, 刘金龙, 陈良贤, 安康, 欧阳晓平. 一种封闭式全金刚石微槽道热沉的制备方法. CN202110431336.3, 发明专利, 授权, 2021.12.31.
【研究室承担科研项目】
1、 国家基础计划重点项目，2200万，2021-2025；
2、国家基础计划重点项目，2150万,2022-2026；
3、国家基础计划重大专项，735万，2023-2025；
4、工信部产业基础再造和制造业高质量发展专项，1680万,2021-2023；
5、装备发展快速转化项目，1667万，2021-2023；
6、国家自然科学基金面上项目，基于介质层调控的GaN-on-Diamond传热与结构7、特性研究，58万，2022-2025；
8、国家自然科学基金原创项目，形性协同调控的亚纳米级超快激光精密制造新原理，37万，2024-2026；
9、其它国防类基金项目10余项，总经费超千万；2021-2025。