金-氧终端Ⅱa型金刚石界面特性及光电性能研究

发布时间：2024-02-19 09:42

　　受限于浅能级掺杂技术瓶颈,采用掺杂技术制备的金刚石器件仍未能发挥出金刚石材料特性所决定的应有性能水平,金刚石丰富的表面终端成为了金刚石器件技术可选的技术方案。氢终端作为FET导电沟道,展现出了优异的高频特性。但氢终端不适合作为MIP功率二极管的界面接触技术方案,氢终端与Al,Ti,Ni,Au和Pd等金属形成的势垒高度都小于0.6e V,会造成整流比小,反向电流大,容易击穿的器件劣势性能,而且氢终端器件热稳定性差。氧终端与金属接触形成的势垒高度是氢终端情形下的2～3倍,比氢终端更能够承受反向高压,而且氧终端可在400°C的高温下稳定工作。因此,金属与氧终端肖特基结技术是MIP功率二极管的主流技术。目前,氧终端接触特性研究都是基于掺硼金刚石与金属的接触,很少研究氧终端IIa型金刚石与金属接触特性。然而,MIP功率二极管、光导型日盲紫外探测器中的肖特基结又是金属与IIa型金刚石接触所形成,因此非常需要深入研究金属与氧终端IIa型金刚石接触特性。本文针对MIP功率二极管、光导型日盲紫外探测器及其它金刚石基肖特基结应用技术对金属与氧终端IIa型金刚石接触特性理论数据需求,对氧终端IIa型金刚石表...

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【部分图文】：

图1-1金刚石表面悬挂状态及对应的表面能带示意图[8]

第1章绪论-3-1.2金刚石表面和金属金刚石界面金刚石表面可以悬挂H、O、F、Cl、OH等各种终端，表现出不同的特性，特别是对亲和能的改变。亲和能定义为导带底与真空能级之间的能量差。=VACCBMEE(1-1)式中χ——电子亲合能（eV）；EVAC——真空能级，在该能级处电子完全....

图1-21000K退火温度下，电子亲和能χ（实心方框）与退火时间的关系[9]

哈尔滨工业大学工学博士学位论文-4-一阶脱附能量为假设拟合的亲和能,实线上标注的十字符号表示从NEA转变为PEA[9]。这是因为随着退火时间的延长，金刚石表面由完全氢原子覆盖到无氢表面转变。表1-2（100）、（111）晶面不同终端电子亲和能[8]Table1Electronaf....

图1-3氧覆盖率、电子亲合能与退火温度的关系[10]

第1章绪论-5-着空穴浓度的增加而降低。图1-3氧覆盖率、电子亲合能与退火温度的关系[10]Fig.1-3Oxygencoverage,electronaffinityasafunctionofannealingtemperature[10]图1-4室温下空穴迁移率和空穴浓度的关....

图1-4室温下空穴迁移率和空穴浓度的关系[17]

第1章绪论-5-着空穴浓度的增加而降低。图1-3氧覆盖率、电子亲合能与退火温度的关系[10]Fig.1-3Oxygencoverage,electronaffinityasafunctionofannealingtemperature[10]图1-4室温下空穴迁移率和空穴浓度的关....

本文编号：3902490