单晶金刚石表面原位n型半导体化全碳结构的制备方法

摘要

一种单晶金刚石表面原位n型半导体化全碳结构的制备方法，属于半导体基础电路用基体材料制备领域。工艺步骤为：a.利用机械抛光将单晶金刚石抛光至表面粗糙度低于1nm；b.酸洗并采用H₂等离子体原位刻蚀，使籽晶表面形成微观形核点；c.将单晶金刚石基底置于钼托微槽内，样品表面至槽高度与样品和微槽间隙比例保持在0.5‑0.7之间；d.以单晶金刚石为籽晶，通过控制沉积工艺抑制含碳基团的空间传输与表面扩散，在单晶金刚石表面sp³结构下抑制抽取反应，依赖单晶金刚石的台阶与缺陷区，实现超纳米金刚石形核与生长；同时掺氮实现超纳米金刚石的n型掺杂，最终在未改变单晶金刚石籽晶原始条件下实现表面原位n型导电超纳米金刚石薄层的制备，形成一种全碳结构的金刚石半导体。