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硼和氮掺杂CVD金刚石膜的生长及特性研究

作　者: 卢冬
导　师: 李红东
学　校: 吉林大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 化学气相沉积金刚石膜硼掺杂氮掺杂纳米金刚石膜异质结
分类号: O484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
引　用: 2次
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内容摘要

本文采用微波等离子体化学气相沉积(Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition,MPCVD)的方法,以硅为衬底,在不同实验条件下沉积出各种微米及纳米结构金刚石薄膜。通过改变反应气体中的硼浓度,制备出电学性质良好的p型掺硼金刚石膜,并分析了硼浓度的变化对金刚石膜生长和电学性质的影响。探究了氮气的引入对高甲烷浓度条件下生长的纳米金刚石膜的影响。特别是通过提高氮气含量,在p型Si衬底上获得了氮掺杂n型纳米金刚石膜,并在此基础上成功制备了n型纳米金刚石膜/p型Si异质结,该异质结具有优异的二极管整流特性,整流比达到10~2量级,电流密度达1.35 A/cm~2。

全文目录

内容提要  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 金刚石的晶体结构  7-8
  1.2 金刚石的性质  8-11
  1.3 碳的P-T相图和CVD金刚石的化学反应  11-12
  1.4 人工合成金刚石的研究进展  12-13
  1.5 金刚石在电学方面的应用存在的问题  13-14
  1.6 论文的选题及主要内容  14-15
第二章实验设备简介及金刚石的表征  15-22
  2.1 CVD金刚石膜的制备技术简介  15-17
  2.2 MPCVD的分类及直接侧耦合石英管式MPCVD装置  17-20
  2.3 CVD金刚石膜的主要表征手段  20-22
第三章掺硼金刚石膜的制备及性质研究  22-32
  3.1 掺硼金刚石膜的制备  22-24
  3.2 不同掺硼浓度金刚石膜形貌及光发射谱研究  24-27
  3.3 掺硼金刚石膜的XRD和Raman研究  27-29
  3.4 掺硼金刚石膜电学性质的研究  29-30
  3.5 本章小结  30-32
第四章高CH_4浓度条件下制备纳米金刚石膜及电学性质研究  32-49
  4.1 高CH_4浓度条件下制备本征纳米金刚石膜  32-37
  4.2 低的N_2浓度对高CH_4条件下纳米金刚石膜的影响  37-40
  4.3 高N_2浓度条件下制备纳米金刚石膜及电学性质研究  40-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章全文总结  49-51
参考文献  51-59
攻读学位期间发表的学术论文  59-60
致谢  60-61
摘要  61-63
Abstract  63-64

硼和氮掺杂CVD金刚石膜的生长及特性研究

内容摘要

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