纳米金刚石薄膜PN结原型器件的制备和性能研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 符号说明 | 第11-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 CVD金刚石半导体概述 | 第13-16页 |
| 1.2.1 单晶金刚石的结构与性质 | 第13-14页 |
| 1.2.2 纳米金刚石薄膜特性 | 第14-16页 |
| 1.3 金刚石半导体的技术挑战 | 第16-17页 |
| 1.3.1 n型金刚石的制备 | 第16页 |
| 1.3.2 金刚石的欧姆接触 | 第16-17页 |
| 1.4 CVD金刚石的制备 | 第17-19页 |
| 1.4.1 HFCVD法 | 第18页 |
| 1.4.2 MPCVD法 | 第18-19页 |
| 1.4.3 金刚石半导体的掺杂 | 第19页 |
| 1.5 CVD金刚石半导体器件 | 第19-23页 |
| 1.5.1 金刚石基二极管 | 第20-21页 |
| 1.5.2 场效应晶体管 | 第21-22页 |
| 1.5.3 纳米金刚石薄膜pn结器件 | 第22-23页 |
| 1.6 研究目的与研究内容 | 第23-24页 |
| 第二章 实验内容 | 第24-32页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 HFCVD设备 | 第24-25页 |
| 2.3 制备纳米金刚石薄膜的基本步骤 | 第25-27页 |
| 2.3.1 衬底的选择及预处理 | 第25页 |
| 2.3.2 钽丝碳化 | 第25-26页 |
| 2.3.3 薄膜沉积 | 第26-27页 |
| 2.4 纳米金刚石薄膜的掺杂 | 第27-28页 |
| 2.4.1 原位硼掺杂 | 第27页 |
| 2.4.2 磷离子注入 | 第27-28页 |
| 2.5 退火处理 | 第28页 |
| 2.6 电极制作 | 第28-29页 |
| 2.7 纳米金刚石薄膜表征及器件性能测试的方法 | 第29-32页 |
| 2.7.1 表面形貌及微结构解析 | 第29页 |
| 2.7.2 物相成分分析 | 第29-30页 |
| 2.7.3 机械性能测试 | 第30页 |
| 2.7.4 电学性能测试 | 第30-32页 |
| 第三章 退火对本征纳米金刚石薄膜微结构的影响 | 第32-46页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 纳米金刚石薄膜的退火处理及测试 | 第32-33页 |
| 3.3 透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜结果分析 | 第33-36页 |
| 3.4 纳米压痕结果分析 | 第36-37页 |
| 3.5 XPS、Raman光谱结果分析 | 第37-42页 |
| 3.6 纳米金刚石薄膜氧化模型 | 第42-43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-46页 |
| 第四章 纳米金刚石pn结原型器件制备及微结构研究 | 第46-58页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 实验方案 | 第46-47页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第47-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 不同构型的纳米金刚石pn结性能研究 | 第58-64页 |
| 5.1 引言 | 第58页 |
| 5.2 不同构型的pn结制备 | 第58-59页 |
| 5.3 I-V测试 | 第59-63页 |
| 5.3.1 p-Si/p-NCD/i-NCD | 第60页 |
| 5.3.2 p-Si/p-NCD/n-NCD | 第60-61页 |
| 5.3.3 p-Si/i-MCD/n-NCD | 第61页 |
| 5.3.4 p-Si/n-NCD/p-NCD | 第61-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 总结与展望 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-74页 |
| 致谢 | 第74-76页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第76页 |
