金刚石的射频喷射等离子体化学气相沉积及其Ni-N掺杂的研究

人工晶体学报, 2015, 44(10): 2670-2678.

金刚石的射频喷射等离子体化学气相沉积及其Ni-N掺杂的研究

石彦超 ^1, , 李彬 ^2, , 李佳君 ^3, , 左勇刚 ^4, , 白旸 ^5, , 刘浩 ^6, , 孙占峰 ^7, , 马殿理 ^8, , 陈广超 ^9,

1.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

2.北京科技大学冶金与生态学院,北京,100083

3.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

4.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

5.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

6.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

7.电子显微技术联合实验室,北京101408;北京中科科仪有限公司,北京100190

8.电子显微技术联合实验室,北京101408;北京中科科仪有限公司,北京100190

9.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京100049;电子显微技术联合实验室,北京101408

基金项目: 国家自然科学基金(51272281) 中科院百人计划和中科院装备研制项目(yz201356)

关键词：化学气相沉积 , 射频喷射等离子体 , 金刚石 , Ni-N掺杂

Deposition of Diamond by RF Plasma Jet CVD and Doping of Ni-N Complex

Keywords： CVD , RF pasma jet , diamond , Ni-N doping

对自行设计的RF喷射等离子体增强化学气相沉积系统(RF plasma jet CVD)进行了电子温度和电子密度的模拟计算分析.在优化的参数下进行了金刚石膜体的制备,并应用光发射谱技术(OES)在线分析了等离子体的成分.通过Raman、XRD和SEM分析了沉积样品的成分、晶体结构和形貌.通过在反应气体中加入NH3,并利用载气技术将含有Ni元素的金属有机物引入到沉积区,进行了Ni、N共掺杂沉积.利用XPS以及PL谱分析了掺杂样品的化学价键和光致发光特性,结果发现Ni-N价键的存在以及在800 nm附近的光发射峰.

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