【摘 要】
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金刚石作为一种重要的功能材料,拥有许多优良的特性,比如超硬、高导热率、高电子空穴迁移速度和宽带隙、高光学透过率以及化学惰性等特点,通过半导体掺杂可获得p型或n型导电金刚石,在半导体领域获得广泛应用。p型金刚石最主要的掺杂是硼掺杂,硼掺杂对金刚石的生长及物理的影响是决定金刚石半导体器件性能与应用的重要因素。本文采用微波化学气相沉积法（MPCVD）,在高温高压合成金刚石单晶衬底上同质外延生长硼掺杂金刚
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金刚石作为一种重要的功能材料,拥有许多优良的特性,比如超硬、高导热率、高电子空穴迁移速度和宽带隙、高光学透过率以及化学惰性等特点,通过半导体掺杂可获得p型或n型导电金刚石,在半导体领域获得广泛应用。p型金刚石最主要的掺杂是硼掺杂,硼掺杂对金刚石的生长及物理的影响是决定金刚石半导体器件性能与应用的重要因素。本文采用微波化学气相沉积法（MPCVD）,在高温高压合成金刚石单晶衬底上同质外延生长硼掺杂金刚石单晶薄膜,观察比例,通过延长生长时间,提高硼源流量,得到单晶与多晶共存的重硼掺杂金刚石薄膜,改变氢氧终端,并研究单晶和多晶电学性能。主要结果如下:（1）短时间生长出的硼掺杂金刚石单晶薄膜,表面光滑且质量良好,最大载流子浓度可达1019～1021cm-3,迁移率最高能到100cm~2·V-1·s-1。通过变温霍尔效应的测试,计算出硼的激活能刚好与理论值（0.37 eV）相符合。（2）在多晶单晶共存的薄膜中,可观察到多晶的V型柱状生长特征,拉曼光谱估算出硼浓度为1020～1021cm-3,证明在相同的生长条件下多晶的硼浓度高于单晶的硼浓度。（3）Au/硼掺杂单晶金刚石接触可以通过表面终端进行调制,氢终端下为欧姆接触,氧终端下为肖特基接触。氧终端多晶与单晶Ⅰ-Ⅴ曲线表现出典型的整流特性。本工作为调控生长金刚石单晶和多晶结构,改善金刚石电极接触,设计新型金刚石电子器件提供了新思路。
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