硼氢协同掺杂Ib型金刚石大单晶的高温高压合成与电学性能研究

作者：李勇; 李宗宝; 宋谋胜; 王应; 贾晓鹏; 马红安

来源：Acta Physica Sinica, 2016, 65(11): 257-262.

• 金刚石
• 协同掺杂
• 高温高压
• 电导率

在压力6.0 GPa和温度1600 K条件下,利用温度梯度法研究了(111)晶面硼氢协同掺杂Ib型金刚石的合成.傅里叶红外光谱测试表明:氢以sp3杂化的形式存在于所合成的金刚石中,其对应的红外特征吸收峰位分别位于2850 cm-1和2920 cm-1处.此外,霍尔效应测试结果表明:所合成的硼氢协同掺杂金刚石具有p型半导体材料特性.相对于硼掺杂金刚石而言,由于氢的引入导致硼氢协同掺杂金刚石电导率显著提高.为了揭示硼氢协同掺杂金刚石电导率提高的原因,对不同体系进行了第一性原理理论计算,计算结果表明其与实验结果符合.该研究对金刚石在半导体领域的应用有重要的现实意义.

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学; 铜仁学院; 电子工程学院