宽禁带半导体金刚石(7)

宽禁带半导体金刚石

宽禁带半导体金刚石

的比例远比引入的能抑制或刻蚀石墨生长的气体要小得多。

2 Aleksov A , Denisenko A, Kunze M , et al. Diamond diodes and transistors .Semicond.Sci.Tech 2003,18:59~66. 3 Jpn.J.Appl.Phys.2002,41( 8 ): 2611-2614.

4 Taniuchi H, Umezawa H, Arima , etal. IEEE electron divice letters ,2001,22(8): 390~392.

5 Nakahata H, Kitabayashi H, Fuji S, et al. Fabrication of 2.5GHz SAW retiming filter with Si02/ZnO/diamond stucture .IEEE ultrasonics symposium ,1996 , 285-288. 6 Yang Tien-Syh, Lai Jir-Yon, Wong Ming-Show. Journal of appled physics , 2002 , 91(92): 4912-4917.

7 Gamo M.N, Sakaguchi I , Loh K.P, etal.Diamond Relat.Mater, 1999, (693): 2~5.

8 Koizumi S, Teriji T, Kanda H. Dimond Relat, 2000. 9 Teraji T, Mitani S, Ito T. Phys.stat.sol. 2003, 198(2): 393- 406.

10 Takeuchi S, Murakawa M. Thin Solid Films. 2000, 377-378. 作者简介

李发宁（1979－），男，西安电子科技大学微电子研究所硕士研究生。主要研究方向：高速半导体器件与模拟集成电路设计研究。

张鹤鸣（1947－），男，西安电子科技大学微电子研究 所，教授，博士生导师。主要研究方向：高速半导体器 件与集成电路设计研究。

5 目前金刚石膜制备需要解决的问题

对于宽禁带金刚石半导体的研究国外早就开始了,并且是近年来研究的热点。我国从20世纪90年代开始了低压化学气相沉积金刚石膜的研究，并且把它已经列入国家863高技术计划和国家自然科学基金重点资助项目。但到目前为止,宽禁带金刚石半导体薄膜的制备面临以下关键技术问题: (1) 大面积单晶膜的异质外延生长； (2) 去除石墨等共沉积物； (3) 低的衬底温度；

(4) 精确的控制缺陷密度和晶界密度； (5) 控制成核速率和增加生长速率；

(6) 金刚石薄膜的不规则形状上的一致厚度； (7) 金刚石的欧姆接触问题； (8) 金刚石的n型掺杂技术。

以上几项同时也表明以后研究金刚石薄膜制备发展的方向。可以预测，基于金刚石材料的优越特性，金刚石半导体器和集成电路的研究将会得到更进一步的重视与发展。 参考文献

1 May P.W , Trans P, Lond R.S. CVD diamond-a new technology in the future . 2000, 358, 473-495.

Wide Bandgap Diamond Semiconductor

Li Faning，Zhang Heming，Dai Xianying，Zhu Guoliang，Lv Yi

（Research Inst. of Microelectronics, Xidian Univ., Xi’an 710071, China）

Abstract This paper discusses in detail the current research, the advantages and the application of diamond semiconductors. An analysis of and comparison among different diamond fabricating methods shows that microwave-plasma chemical-vapor-deposition (MPCVD) is the most desirable at present. The characteristics and the advantages is discussed of this method, which is capable of improve the diamond growth rate and quality with proper argon atmosphere and negative substrate bias voltage. An analysis is also given of the mechanism of the diamond heterogeneous nucleation. The paper concludes with a discursion of the key issues and trends of the diamond semiconductor technology.

Keywords wide bandgap diamond; MPCVD (Microwave-plasma chemical-vapor-deposition); high power

电子科技/2004年7月15日 49