收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金刚石材料n-type掺杂相关研究

闫翠霞  
【摘要】:金刚石由于其优异的物理化学性质引起了人们的关注。它在高新科技领域,特别是在高温,高频,大功率电子器件等方面有着极为重要的应用。正是由于具有特殊的物理、化学性质,它在一般的工业制造,热力学器件,光学器件,军事等领域有极大的应用潜力。由于天然金刚石非常稀少,价格昂贵,其应用研究受到很大限制。随着科学技术的发展,CVD技术(化学气相沉积技术)合成金刚石薄膜的成功,使金刚石半导体材料有可能成为新一代半导体芯片材料(既导热又绝缘),因而超大规模和超高速集成电路的发展可进入一个崭新时代。 与其它半导体材料一样,金刚石作为基本的半导体材料,首先需要实现的就是p-n结,具体说就是能够合成p-型和n-型导电材料。实验发现,天然的杂质金刚石具有p-型导电性,通过CVD生长法或者离子注入法向金刚石中掺入B(硼)离子得到的金刚石p-型导电材料也已实现产业化。但金刚石有效n-型导电材料的研究和制备仍是目前的难点之一。金刚石n-型材料的缺少,限制了金刚石材料电子器件的开发和应用。因而,人们在金刚石n-型材料的研究方面作了大量的理论和实验工作。目前,主要可以分为两种途径:(1)通过掺杂,如Ⅰ、Ⅴ族元素掺杂,B-P(硼—磷),B-S(硼—硫)共掺杂等,由于各种原因,效果均不理想,不能达到器件化的要求。(2)最近(2003.7)法国科学家Teukam与其研究小组通过对掺硼p-型材料的氘化得到了具有较低激发能量(230meV)的n-型导电薄膜。为金刚石电子器件的研究开发带来了突破性的机遇,有可能基本上解决了n-型金刚石材料的制备问题,对金刚石半导体高性能器件的发展具有深远意义,为金刚石的n-型掺杂研究开辟了一条新思路。但是这种获得n-型导电材料的方法仍有诸多问题需要进一步研究,如:施主能级形成机理及稳定存在的条件等。本文正是针对这些问题开展理论和实验研究的。 基于以上考虑,我们做了以下几方面的工作: 一、利用DFT(密度泛函理论)研究了各种掺杂剂(如H、P、S和B等)对金刚石材料电子性质的影响;不同B-H复合物对氢化金刚石材料能带结构的影响以及对金刚石材料p-n型转化机理进行了分析和讨论。 二、在理论研究的基础上,利用我国生长的high power DF arc plasma jet


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 唐壁玉,靳九成,李绍绿,周灵平,陈宗璋;CVD金刚石薄膜的应力研究[J];高压物理学报;1997年01期
2 王建军,吕反修;在H_2-CH_4-CO_2气相系统中沉积金刚石薄膜[J];人工晶体学报;1997年02期
3 朱晓东,詹如娟;金刚石薄膜的形貌分析及(100)面择优生长[J];真空科学与技术学报;1995年06期
4 张文军,韩立,胡博,涨仿清,陈光华;织构金刚石薄膜的成核与生长[J];物理学报;1996年01期
5 王建军,吕反修,邬钦崇,隋毅峰,周永成;用发射天线式微波等离子体CVD装置沉积大面积金刚石薄膜[J];高技术通讯;1994年11期
6 ;其它[J];中国光学与应用光学文摘;1994年02期
7 白亦真,吕宪义,金曾孙,王春蕾,邹广田;沉积高品质金刚石薄膜的MWPCVD系统[J];吉林大学自然科学学报;1995年02期
8 夏义琴,刘传先;金刚石薄膜沉积时等离子体发射光谱[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);1995年01期
9 张小平;用甲醇-氢混合气源在不锈钢上生长金刚石薄膜的研究[J];高压物理学报;1996年03期
10 ;其它[J];中国光学与应用光学文摘;1998年04期
11 黄树涛,张志军,姚英学,袁哲俊;燃焰法沉积高品质透明金刚石薄膜的研究[J];人工晶体学报;1999年01期
12 王小平,王小平,王丽军,张兵临,李伟强,姚宁,马会中,韦珏,杨仕娥;金刚石薄膜蓝区电致发光研究[J];真空与低温;2000年03期
13 黄树涛,姚英学,于宏,李剑锋,袁哲俊;金刚石薄膜在硬质合金基体上的生长及附着强度研究[J];人工晶体学报;2004年06期
14 王秀琼,陈本敬,李华,刘松元;甲烷-氢混合气相生长金刚石薄膜[J];物理;1987年10期
15 阎震,李荣志,朱鹤孙;直流电弧等离子体喷射法制备金刚石薄膜[J];北京理工大学学报;1989年03期
16 杨佩春,戚立昌,侯立,浦新;化学气相沉积金刚石薄膜及特性分析[J];人工晶体学报;1989年04期
17 高巧君,林增栋;在强碳化物形成元素衬底上生长金刚石薄膜机制的研究[J];人工晶体学报;1991年Z1期
18 于三,金曾孙,吕宪义,皇甫萍,邹广田;金刚石薄膜的阴极荧光特性[J];人工晶体学报;1991年Z1期
19 于三,金曾孙,吕宪义,邹广田;用热解化学气沉积法选择性生长金刚石薄膜的研究[J];科学通报;1991年06期
20 杨国伟,毛友德;Mo衬底生长金刚石薄膜表面晶形研究[J];高压物理学报;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈玉红;张材荣;康龙;罗永春;;(XB_2)_2(X=Al,Be,Na,Mg)团簇结构与性质的密度泛函研究[A];第十三届全国原子与分子物理学术会议论文集[C];2006年
2 陈玉红;康龙;张材荣;罗永春;;(LiN_3)_n(n=1~2)团簇结构与性质的密度泛函研究[A];第十四届全国原子与分子物理学术会议论文专辑[C];2007年
3 李玮琨;郭杨龙;龚学庆;李会英;卢冠忠;P.Hu;;烷烃燃烧中重要反应的密度泛函研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
4 姜晓庶;Walter R.L.Lambrecht;;半导体非线性光学材料的第一性原理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
5 梁俊玺;王彦斌;耿志远;;气相中CHCl~(·-)/CCl_2~(·-)与CX_3H(X=F,Cl,Br和I)的氢抽提反应的的密度泛函理论研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
6 胡建明;程文旦;李俊篯;;HCN、HNC和CO在Cu(100)表面共吸附的密度泛函研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
7 苗常青;李思殿;;硼羰基化合物B_m(BO)_n(m=2-4,n=4-10)从头计算理论研究[A];中国化学会第26届学术年会理论化学方法和应用分会场论文集[C];2008年
8 崔树稳;朱如曾;闫红;;碳纳米管填充和润湿的密度泛函研究[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
9 庄志萍;王旭;赵冰;;4,4'-偶氮吡啶在银上表面增强拉曼光谱密度泛函理论研究[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
10 王莹;陈景文;李斐;边海涛;;蒽醌类化合物对大型溞的急性光致毒性机制及QSAR研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张月胜;若干分子磁体及磁性强关联体系的第一性原理研究[D];华中科技大学;2005年
2 李德华;炸药爆轰参数、生成热及爆热的理论研究[D];四川大学;2005年
3 颜力楷;Linquist型,Stranberg型及Keggin型多金属氧酸盐衍生物性质的密度泛函理论研究[D];东北师范大学;2006年
4 阚二军;新型磁性材料的第一性原理计算与设计研究[D];中国科学技术大学;2008年
5 贺伟;纳米及表面体系分子吸附的理论研究[D];中国科学技术大学;2008年
6 黄健;基于自支撑金刚石薄膜的晶体管和紫外探测器制备与性能研究[D];上海大学;2010年
7 金朋;富勒烯金属包合物的密度泛函理论研究[D];大连理工大学;2010年
8 王小平;金刚石薄膜电致发光特性研究[D];郑州大学;2002年
9 沈彬;超光滑金刚石复合薄膜的制备、摩擦学性能及应用研究[D];上海交通大学;2009年
10 鲁占灵;纳米非晶碳膜制备及其场致电子发射性能研究[D];郑州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫翠霞;金刚石材料n-type掺杂相关研究[D];山东大学;2006年
2 庄春强;纳米金刚石理论研究与B-C-N薄膜实验合成[D];大连理工大学;2009年
3 石利忠;图形化纳米金刚石薄膜的制备及表面氢吸附的研究[D];河北大学;2009年
4 王瑞存;金小团簇的结构演化和相对论效应[D];河北师范大学;2009年
5 冯晓琴;乌洛托品制备RDX硝解机理的理论研究[D];中北大学;2008年
6 王飞;GaAs(114)表面电子结构和面心立方金属表面扩散的计算和理论研究[D];郑州大学;2005年
7 严彬;多孔介质中复杂流体吸附行为的自由能密度泛函研究[D];南京工业大学;2005年
8 侯永;A1的等温物态方程研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 魏娜然;新金刚石晶体结构及电子结构的第一性原理研究[D];大连理工大学;2006年
10 尹东学;滴流床反应器中亚硝酸乙酯合成新工艺研究[D];天津大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴琼;引人瞩目的新材料金刚石薄膜[N];中国电子报;2000年
2 记者 周文斌;我金刚石薄膜技术达世界先进水平[N];光明日报;2001年
3 吴琼;新型电子材料[N];北京电子报;2000年
4 刘苒;我国金刚石薄膜开发取得重大进展[N];科技日报;2001年
5 金展;中国金刚石薄膜开发获重大进展[N];中国有色金属报;2002年
6 ;成都理工大学:打造先进金刚石薄膜实验室[N];人民日报海外版;2003年
7 科新;强磁场下纳米金刚石薄膜的制备技术项目通过验收[N];中国建材报;2008年
8 段学文张邦人;规模全国第一 品质国内领先[N];江西日报;2007年
9 张邦人段学文;广昌用现代农业理念重构莲产业[N];抚州日报;2007年
10 钟才伦;纳米级金刚石镀膜为多种材质作“外衣”[N];中国有色金属报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978