含硼金刚石单晶的结构与电学性能分析

摘要

本文采用碳化硼添加量不同的铁基触媒,在高温高压下合成含硼金刚石单晶,并研究了触媒中硼含量对含硼金刚石结构与性能的影响。用Raman光谱分析了掺硼后金刚石单晶中的缺陷和杂质分布;用阴极射线发光光谱(简称CL)测量了金刚石单晶的光子频数;用XRD检测了不同硼含量掺杂的金刚石单晶的晶体结构。结果表明,随着触媒中硼含量的增加,金刚石的晶格缺陷密度增加,并且金刚石(111)面的CL谱线变化显著。分析认为,掺杂硼可以使金刚石(111)面的生长速度明显加快,使受主能级提高,晶体的带隙变窄,导致了载流子密度的增加,从而使金刚石的电学性能增强。