晶粒尺寸对CVD金刚石膜电学特性的影响

通过改变生长参数,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备了从10μm到90nm四种晶粒尺寸的金刚石膜,并制作了三明治结构的光电导探测器.采用原子力显微镜和拉曼光谱仪研究了薄膜的结构和表面形貌:表面粗糙度从423nm变化到15nm;晶粒越大,金刚石膜的质量越好.I-V特性测试结果表明随着晶粒尺寸的减小,金刚石膜的电阻率从1011Ω·cm减小到106Ω·cm.在5.9 keV的55Fe X射线辐照下,随着晶粒尺寸的减小,探测器的信噪比(SNR)呈减小趋势.     

[101]取向Li掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了[101]取向的Li:ZnO薄膜, 研究了该薄膜的光学性能随热处理温度变化的规律. 结果表明, 399nm的发光峰是由Li的杂质能级引起; 与[002]取向的薄膜相比, 未经热处理的[101]薄膜其光学带隙大, 且出现了380nm附近的带边发射(NBE) 峰; 在560～580℃热处理下, 其晶胞变小、光学带隙变窄、360nm 左右的带间发光峰红移; 当热处理温度升至610℃时, 薄膜中再次出现380nm的NBE峰.     

CVD金刚石紫外探测器

CVD金刚石紫外探测器有极强的辐射硬度及耐腐蚀性,在宽禁带半导体紫外探测器中占有重要地位.本文主要对金刚石紫外探测器的发展进展、探测机理、电极模式及应用领域做了简要回顾.     

氢和硼离子轰击可消除(001)面多晶金刚石膜的空位缺陷

在微波等离子体化学气相沉积金刚石膜时,采用负偏压使氢和硼离子轰击金刚石膜表面。发现单纯的氢离子的轰击会导致表面刻蚀,可使（001）面颗粒尺寸增大,用扫描电镜（SEM）和阴极发射光谱（CL）分析了硼离子掺杂后[001]取向的金刚石膜表面,发现CL中A峰消失,表明薄膜中位错密度降低,首次发现CL谱中741.5nm峰和575nm到625nm宽峰明显下降,表明在金刚石膜中,中性空位和氮空位缺陷基本消失,利用小原子穿透理论解释了这个现象。     

掺氮类金刚石薄膜激光退火的Raman光谱分析

采用显微拉曼光谱研究的掺氮的类金刚石薄膜,该薄膜分别经过能量密度为300,750和1500W/mm^2氩离子激光的退火处理。分析结果表明氮原子在类金刚石薄膜中形成了C-N键制约了C-H键的形成。由于C-N键的键能比C-H键的键能大得多。因此在激光退火过程中C-N键不易分解,所以随着氮含量的增加,类金刚石薄膜的激光退火后石墨化程度明显降低,具有比较好的热稳定性,而非掺氮的类金刚石薄膜由于C-H键含量比较高,因此激光退火后容易石墨化。     

陶瓷氧化铝-金刚石薄膜复合材料的研究(英文)

以有机高分子化合物酒精和氢气为反应气体,用热丝 CVD法在 Al2O3陶瓷基片上沉积出 金刚石薄膜 ,用拉曼光谱, X射线衍射等方法进行了表征。探索了碳源浓度、热丝温度、基片温度 和预处理工艺对金刚石薄膜结构和性能的影响,并且得到了最佳的工艺条件。探讨了金刚石在 Al2O3衬底上的成核和生长机理。     

高RF功率制备的ZnO:Li薄膜性能研究

实验采用射频(RF)磁控溅射法在高射频功率(550 W)下制备了Zn0.9Li0.1O薄膜,探讨了薄膜的光学性能,并与低溅射功率制备的薄膜性能进行了比较。结果表明,高功率下溅射的薄膜晶粒均匀细小,表面平整致密,在可见光波长范围内,透过率达80%。该薄膜的光学带隙约3.29 eV,明显低于低功率溅射的薄膜(3.44 eV)。其室温光致发光(PL)谱结果显示,最强峰是由Li杂质能级引起的399 nm峰,热处理后,370 nm的带间发光峰增强,而低功率制备的薄膜其PL谱与纯ZnO材料的特征谱相似。     

Li、Mg掺杂ZnO薄膜PL特性研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了Li、Mg掺杂的ZnO薄膜,研究了薄膜的光致发光(PL)性能。结果表明,由氧缺位引起的深能级发光峰(450~470 nm)的强度随Li和Mg掺杂量的增加而下降。Mg的添加会使薄膜的带边发射(NBE)增强,而Li的掺杂抑制了NBE峰,同时引发403 nm的Li杂质能级峰,该能级位于价带顶0.29 eV处。     

Al2O3陶瓷上金刚石膜生长工艺优化及α粒子响应

采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法在氧化铝陶瓷衬底上沉积金刚石膜，并制作梳状电极的α粒子探测器．通过优化薄膜生长条件，发现酒精浓度为0.8%、沉积温度为850℃时，金刚石薄膜的介电常数最接近单晶金刚石膜，X射线衍射、喇曼光谱及扫描电子显微镜测试表明金刚石膜的质量较好.探测器的I-V测试结果表明暗电流在1e－8～1e－7A之间，α粒子（241Am 5.5MeV）辐照下电流为1e－5～1e－4A．     

多层式金刚石膜上沉积ZnO薄膜的研究

提出了一种制作ZnO/金刚石/硅结构声表面波器件的新工艺。利用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,通过逐次调整气压、碳源浓度等生长参数,在硅基片上沉积了晶粒尺寸逐层减小的、光滑的多层式金刚石薄膜,表面粗糙度低于20 nm,厚度大于35μm。在金刚石膜上制作了线宽为8μm的IDT电极。尝试利用射频(RF)磁控溅射法在制备的多层式金刚石膜上生长ZnO薄膜,X-射线衍射(XRD)结果表明,当衬底温度(Th)为250℃、气压(P)为0.4 Pa时,在多层式金刚石薄膜衬底上可沉积高度c轴取向的ZnO薄膜,电阻率接近106Ω.cm,满足制作声表面波器件对衬底材料的要求。