第二百五十九章 p型、n型、共摻雜(第2/3頁)
沈靖拿到草稿紙後,微微一愣,旋即開始和方結明溝通,進行模型分析。
陳舟則再次回到座位坐好。
接下來,該輪到n型摻雜和共摻雜的問題了。
n型摻雜和共摻雜的問題,相比於p型摻雜,則要難上許多。
“第一次實現金剛石n型摻雜是在(111)面金剛石襯底上進行的,而且樣品在很寬的溫度範圍內都表現了n型半導體傳到特性……”
“在溫度500K時,霍爾遷移率在23cm2/(V·s)……”
“但是,相對於(111)面單晶金剛石襯底表面拋光難、缺陷多、尺寸小來說,(100)面取向襯底表面具有原子級的平整程度,缺陷小,外延膜質量也優於(111)面襯底金剛石……”
“可這也並不是絕對的,而且晶面的問題,也不是最為關鍵的因素……”
想到這,陳舟手中的筆停了下來,習慣性的在草稿紙上點著點。
這是陳舟思路受阻時的表現。
“再梳理一遍文獻資料……”
這樣想著的陳舟,放下了手中的筆,將目光再次移向電腦屏幕。
手中鼠標的滾輪不斷滑動,屏幕上的內容也在不斷變化。
但陳舟的眼睛卻一眨都不眨。
這些內容,他已經過了一遍了。
現在再看,只是尋找自己有沒有漏掉的地方。
好給自己受阻的思路,打開一個缺口。
“磷的摻雜濃度?”
“電子散射機制?”
“不是這部分的內容……”
“……1.7eV?”
“怎麽把這個數據忘了!”
看到這個內容時,陳舟的雙眼瞬間明亮起來。
n型摻雜,或者說磷摻雜金剛石,之所以難。
是因為磷原子比碳原子大,很難嵌入金剛石晶格。
當磷原子進入金剛石晶格內,會引起晶格扭曲,影響金剛石中的構型、鍵型和電荷分布。
磷摻雜金剛石中存在大量空位,也會與磷原子形成結合力很強的磷—空位缺陷。
這種缺陷的能級位於金剛石導帶底約1.7eV的位置上,可以補償施主,阻礙磷原子的電離。
進而導致難以獲得高質量的磷摻雜金剛石薄膜。
雖然磷的能級位於導帶底以下0.58eV,但是這種缺陷卻還是存在。
“缺陷的填補……”
陳舟手中的動作加快,鼠標的滾輪不斷滑動。
屏幕上的內容被陳舟拉到了共摻雜的部分。
【氮原子處於金剛石晶格中的替代位置,會形成激發能量為1.7eV的深施主能級,在室溫下不導電……】
【理論上,磷可以作為淺施主雜質,但磷原子的半徑大於碳原子半徑,很難摻入金剛石晶格中……】
【理論表明,磷—氮共摻的方法,也許是克服寬禁帶和超寬禁帶半導體自身補償的一種有效方法……】
【……】
看到這,陳舟手中的速度不自覺的慢了下來。
如果氮原子能夠填補缺陷,磷原子的摻雜就有了空間……
本來是準備先解決n型摻雜問題的,結果這一思考,問題就跳躍到了共摻雜?
因為四十三所的n型摻雜實驗,采用的是磷摻雜。
所以在共摻雜中,他們研究的便是磷—氮共摻的方法。
這也使得陳舟就這樣把兩者聯系在了一起。
陳舟不由得在心中笑了笑,但也隨即便決定將n型摻雜和共摻雜的問題放在一塊解決。
在共摻雜實驗中,最早被作為磷源的是PH3,被作為氮源的是N2。
但是,采用這兩種氣體進行實驗時,得到的結果卻並不理想。
制備出來的摻雜金剛石膜的電阻率很高。
隨後的實驗中,磷源和氮源的選擇被不斷變更。
像是NH4H2P04這種包含磷元素和氮元素的單一摻雜源,也被應用到了研究上。
但得到的金剛石膜的電阻率依然很高。
陳舟又看了一眼四十三所的實驗數據,隨即開始在草稿紙上整理可以作為氮源和磷源的物質。
在陳舟沉浸在研究中時,房間外的天色已經漸漸暗了下來。
“陳舟。”
被沈靖的聲音喊醒,陳舟疑惑的擡起頭看著沈靖。
沈靖指了指電腦:“數據分析完成了。”
“噢。”陳舟應了一聲,起身走到沈靖旁邊看了一眼。
分析的結果和他的預料基本上沒有多大差別。
“發給我,我做最後的處理。”
沈靖點點頭:“好。”
陳舟轉身就準備走回座位,這時沈靖拽住了他,指了指電腦屏幕的右下角。
陳舟看了一眼,這才驚覺居然已經六點半了。
想了想,陳舟並不打算在四十三所加班,還是回酒店舒服些。
於是,兩個人把資料整理好,跟彭飛那邊說了一聲,便離開了四十三所。