金刚石薄膜半导体器件

介绍了金刚石薄膜的性质、当今金刚石薄膜半导体器件的技术、水平和性能。分析了金刚石薄膜作为半导体器件的优异性能、金刚石相地于硅的半导体器件性能的改善和存在的问题中，并指出实现金刚石薄膜半导体器件的障碍。     

金刚石薄膜的结构特征与电导率的相关性

讨论了ＣＶＤ金刚石薄膜作为半导体材料的一些基本特性，主要叙述了金刚石薄膜的生长习性和结构特征对其电性能的影响，即其电导率的“尺度交 ”和“晶面效应”，以及这些效应对由金刚薄膜制备的半导体器件性能的影响。     

金刚石薄膜半导体研究进展及其应用前景

ＣＶＤ金刚石薄膜是一种有发展前途的半导体材料，近几年来国内外研究了得了一定进展，目前采取的主要研究技术是在非金刚石衬底上生长掺杂金刚石多晶膜，其应用方向是耐高温和抗辐射的半导体器件。尽管金刚石薄膜半导体还有许多问题极待解决但其应用前景十分广阔，到２０００年以后，市场销售额将超过金刚石膜工具而跃居首位。     

金刚石薄膜研究进展述评

本文综述了金刚石薄膜(DTF)研究的最新进展,着重分析了金刚石薄膜的制备方法、成膜机理和各种性能表征技术。最后将金刚石薄膜和类金刚石薄膜进行了简单比较。     

应用于FED的金刚石薄膜的光学和结构分析

本文比较研究了不同晶粒大小和结构的金刚石薄膜的场发射性质,这些金刚石薄膜通过热丝辅助化学气相沉积法(HFCVD)获得.研究结果表明纳米尺寸效应对金刚石薄膜的场发射性能有非常重要的影响,通过比较不同晶粒尺寸的金刚石薄膜发现纳米金刚石薄膜相对于大晶粒金刚石薄膜(比如微米级的金刚石薄膜)有更好的场发射性能.从拉曼光谱得到,含有一定量非金刚石相的金刚石薄膜有更好的场发射能力和更低的开启电场(E0).另外,具有(111)定向的金刚石薄膜比起其他结构的金刚石薄膜,它的电子发射能力更强.     

直流等离子体CVD法在Si（100）衬底上局部定向核化及外延生长金刚石膜

低压气相法合成的金刚石薄膜和天然金刚石一样,具有优异的力学、光学、电学、化学及热学性质。可广泛应用于机械、电子和光学等工业领域,因而引起了人们极大的兴趣。金刚石还具有半导体性质。并能在多种衬底上利用低压气相合成金刚石膜,还可进行选择性的掺入需要的杂质。这就为制备金刚石半导体器件提供了可能性。实验表明,在金刚石膜生长过程中进行掺杂强烈地依赖于晶体生长方向     

利用正交实验制备金刚石薄膜及其场发射的研究

场发射阴极金刚石薄膜的制备方法有很多,本文是利用微波等离子化学气相沉积的方法制备薄膜,文中详细介绍了正交分解法实验制备金刚石薄膜的过程。并对薄膜进行扫描电镜、拉曼光谱、X射线实验,分析了其形貌与结构;用场发射二级结构研究薄膜的场发射性能,简单分析了金刚石薄膜的成因和场发射的性能。     

金刚石薄膜及其在红外末制导系统中的应用

本文介绍了金刚石薄膜独特、优异的性能和低压化学汽相沉积（ＣＶＤ）金刚石薄膜的研究进展情况，并且就金刚石薄膜在红外末制导系统中的应用进行了分析和探讨。     

金刚石薄膜和类金刚石薄膜

本文介绍了金刚石薄膜和类金刚石薄膜的制备与薄膜性能分析方法,也介绍了它们的应用前景。本文给出了华北光电所研究类金刚石薄膜的结果。     

空气等离子体刻蚀对金刚石薄膜性能的影响

为了提高金刚石薄膜电学和辐射响应性能,在石英钟罩式MPCVD装置中,采用微波空气等离子体刻蚀处理来提高金刚石薄膜的纯度、电阻率和辐射剂量计响应性能,研究了不同的微波功率、气体流量、处理时间对金刚石薄膜电阻率、X光响应的影响,结果表明,空气等离子体中高能、高活性的氧和氮能有效刻蚀薄膜表面的石墨等非金刚石相,提高膜的纯度,使金刚石薄膜的电阻率从1.11×109Ω.cm提高到1.83×1014Ω.cm,提高了5~6个数量级,且处理后的金刚石薄膜X射线响应灵敏度提高了15倍,并获得了最佳的空气等离子体刻蚀条件。空气等离子体刻蚀处理是一种易于掌控的刻蚀方法,可有效提高金刚石薄膜表面质量,且资源丰富,价格便宜。     

金刚石薄膜高温器件

本文详细地论述了低压气相生长的金刚石薄膜作为一种新型半导体材料的研究进展,讨论了金刚石薄膜与金属的欧姆接触和整流接触,以及可以在高温区工作的金刚石薄膜Schottky二极管和MESFET器件。最后,讨论了目前金刚石薄膜作为半导体材料所遇到的两个尚无法实现的问题:n型掺杂和异质外延单晶膜的生长。     

新型半导体光电材料—CVD金刚石

综述了近年来 CVD 金刚石作为新型半导体光电材料的研究进展。主要包括:p型、n 型掺杂 CVD 金刚石的制备和性能;CVD 金刚石的发光特性;由 CVD 金刚石制备的发光器件。指出了目前 CVD 金刚石工业也所急待解决的一些问题。     

Diamond semiconductor and elastic strain engineering

Diamond,as an ultra-wide bandgap semiconductor,has become a promising candidate for next-generation microelec-tronics and optoelectronics due to its numerous advantages over conventional semiconductors,including ultrahigh carrier mo-bility and thermal conductivity,low thermal expansion coefficient,and ultra-high breakdown voltage,etc.Despite these ex-traordinary properties,diamond also faces various challenges before being practically used in the semiconductor industry.This review begins with a brief summary of previous efforts to model and construct diamond-based high-voltage switching diodes,high-power/high-frequency field-effect transistors,MEMS/NEMS,and devices operating at high temperatures.Following that,we will discuss recent developments to address scalable diamond device applications,emphasizing the synthesis of large-area,high-quality CVD diamond films and difficulties in diamond doping.Lastly,we show potential solutions to modulate diamond’s electronic properties by the“elastic strain engineering”strategy,which sheds light on the future development of diamond-based electronics,photonics and quantum systems.     

金刚石电子器件的研究进展

简述了金刚石半导体电气性质,即高击穿电场、宽带隙、高载流子饱和速度、高载流子迁移率和高热导率。回顾了金刚石器件的研究进程。讨论了器件的工作机理,包括掺杂和空穴积累层。详细描述了几种具有潜力的金刚石电子器件,如高压二极管和功率场效应管。尽管金刚石器件研究仍存在一些问题,如掺杂机理复杂,金刚石的单晶尺寸太小等,严重制约金刚石电子的进展,但是由于金刚石是超高功率和高温器件的优良半导体材料,具有替代行波管技术的潜力。当前,CVD金刚石已经大量用于微电子和光电子,包括激光二极管、微波器件、半导体散热器等。     

Analysis of high-power devices using proton beam induced currents

Ion beam induced charge microscopy (IBIC microscopy), a new technique which utilizes a focused beam of high energy (several MeV) protons, has been used to analyse various semiconductor structures, e.g. microelectronic circuits, radiation detectors, solar cells and CVD diamond thin films [1, 2]. Here we report the first attempt to investigate high power devices with this technique. It is demonstrated that IBIC analysis allows the characterisation of layers of different doping types located several tenths of microns below the sample surface using an ion beam energy of 2 MeV. The devices investigated are high-power light-triggered thyristors.     

p型金刚石欧姆接触的研究

金刚石的欧姆接触是制造半导体器接触的研究进展,结合器件的发展和实际工艺的要求,讨论了改善欧姆接触特性的途径和方法,指出目前存在急需解决的一些问题.     

半导体光电薄膜的分析和检测

半导体光电薄膜的制备,是半导体光电器件最重要和最基本的工艺过程。半导体光电薄膜的分析和检测是器件开发中必须首先要解决的重要问题之一。文章介绍了半导体光电薄膜的分析和检测以及分析技术和仪器设备的发展现状。     

高温半导体器件的研究现状

金刚石和碳化硅的热特性及电特性决定了它们在电子器件半导体材料中具有最高的材料优质系数，特别适用于在高温环境中应用。本文重点或介绍了金刚石、ＳｉＣ的材料特性、薄膜生长技术和最近器件的研究结果，同时给出了目前存在的问题及解决这些问题的方法。     

金刚石膜MEMS及其应用

由于金刚石膜优异的力学、电学、热学及化学性质,使其成为MEMS中的微型传感器和微型结构的重要的首选材料。利用金刚石膜作为MEMS材料和各种微型机械的技术正在引起极大的兴趣。本文主要综述了金刚石MEMS器件的技术和应用。