退火温度对硼掺杂纳米金刚石薄膜微结构和p型导电性能的影响*

• 作者: 胡晓君? 顾珊珊 黄凯
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 硼掺杂纳米金刚石薄膜 退火 微结构 电学性能
• 年，卷（期）: 2013,（11）
• 页码范围: 504-513
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.118101

摘要

采用热丝化学气相沉积法制备硼掺杂纳米金刚石(BDND)薄膜,并对薄膜进行真空退火处理,系统研究退火温度对BDND薄膜微结构和电学性能的影响. Hall效应测试结果表明掺B浓度为5000 ppm (NHB)的样品的电阻率较掺B浓度为500 ppm (NLB)的样品低,载流子浓度高, Hall迁移率下降.1000?C退火后, NLB和NHB样品的迁移率分别为53.3和39.3 cm2·V?1·s?1,薄膜的迁移率较未退火样品提高,电阻率降低.高分辨透射电镜、紫外和可见光拉曼光谱测试结果表明, NLB样品的金刚石相含量较NHB样品高,高的硼掺杂浓度使薄膜中的金刚石晶粒产生较大的晶格畸变.经1000?C退火后, NLB和NHB薄膜中纳米金刚石相含量较未退火时增大,说明薄膜中部分非晶碳转变为金刚石相,为晶界上B扩散到纳米金刚石晶粒中提供了机会,使得纳米金刚石晶粒中B浓度提高,增强纳米金刚石晶粒的导电能力,提高薄膜电学性能.1000?C退火能够恢复纳米金刚石晶粒的晶格完整性,减小由掺杂引起的内应力,从而提高薄膜的电学性能.可见光Raman光谱测试结果表明,1000?C退火后, Raman谱图中反式聚乙炔(TPA)的1140 cm?1峰消失,此时薄膜电学性能较好,说明TPA减少有利于提高薄膜的电学性能.退火后金刚石相含量的增大、金刚石晶粒的完整性提高及TPA含量的大量减少有利于提高薄膜的电学性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄凯	浙江工业大学化学工程与材料学院	4	50	3.0	4.0
2	顾珊珊	浙江工业大学化学工程与材料学院	1	7	1.0	1.0
3	胡晓君?	浙江工业大学化学工程与材料学院	1	7	1.0	1.0