类金刚石膜的制备及其物理性质

我们分别用射频等离子体法和无质量分析低能碳氢离子束沉积法在p型和n型单晶硅衬底上形成了类金刚石膜,用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、二次离子质谱(SIMS)和X射线光电子谱(XPS)等方法对膜的晶体结构和成分等进行了分析,对膜的电阻率、导电类型及膜与衬底间的伏安特性等电学性质和折射率等光学性质进行了测试。不同条件下得到的碳膜都具有非晶结构;碳膜电阻率随沉积粒子不同和杂质含量,有较大变化,最大可达10~(12)欧姆·厘米左右;类金刚石膜的导电类型决定于杂质种类及其活化情况,膜中杂质主要是来源于系统的铝和由衬底扩散而来的硅、硼、磷等,含铝的类金刚石膜在离子轰击退火的情况下呈p型,而含磷的类金刚石膜则呈n型导电性;碳膜折射率随沉积条件有较大变化,对6328(?)波长的光,膜的折射率在1.5～2.4之间变化。