硼-氮原子共掺杂金刚石研究

摘要

基于Tersoff势多体势函数的分子动力学理论研究,提出了获得n型金刚石的方法--共掺杂法,通过理论计算确定了p型硼原子和n型氮原子共存在于金刚石晶体中的稳定结构.结果表明,当硼原子周围的四个最近邻原子的点阵位置被氮原子所占据时,金刚石点阵结构最稳定,此时系统的总能量低于氮原子位于其它位置时的能量;以硼原子和氮原子为共掺杂源是制备n型金刚石半导体材料的理想选择,硼原子的添加有助于增加氮原子在金刚石中的固溶度、降低晶格弛豫能从而提高氮原子在金刚石中的掺杂率。