图2　 硼掺杂金刚石材料特性表征

研究了硼碳比（B/C）对金刚石(100)掺杂浓度的影响（见图3）。。。随着硼碳比的增加，
，，，金刚石中硼掺杂浓度逐渐增大。。当硼碳比为20×10−6时
，
，
，硼掺杂浓度为1×1016 cm−3
；硼碳比为120×10−6和600×10−6时
，，，，硼掺杂浓度分别为1×1017 cm−3和5×1017 cm−3；当硼碳比增大至2400×10−6时，，，，掺杂浓度达到2.8×1020 cm−3。。。。

图3　 硼掺杂金刚石 SIMS 测试结果

对不同硼碳比与生长温度的掺杂金刚石样品进行了霍尔效应测试，，，结果表明，，，硼掺杂金刚石样品均显示p型导电。。。硼碳比对p型金刚石电学性能影响显著（见图4），
，当硼碳比为20×10−6时
，，，金刚石空穴迁移率最大为207 cm2/(V·s)@1.6×1014 cm-3。。。生长温度对金刚石p型掺杂电学性能也会产生影响（见图5）
。。。
。随着生长温度升高，，，，空穴迁移率逐渐增大，，，，而在温度达到1120 ℃时，，，迁移率急剧下降
。。这是由于高温环境会加剧MPCVD反应过程中金刚石表面的刻蚀。。

图4　 硼碳比对金刚石p型掺杂电学性能的影响

图5　 生长温度对金刚石p型掺杂电学性能的影响

随后研究了甲烷浓度（CH4/H2）对硼掺杂金刚石电学性质的影响（见图6(a)）。
。结合图6（b）生长速率与甲烷浓度的关系可知
，
，
，甲烷浓度在8%时生长速率达到峰值，，，，随后下降。。

图6　 甲烷浓度对金刚石p型掺杂电学性能和生长速率的影响

最后研究了氧气浓度对金刚石p型掺杂电学性能的影响规律（见图7）。。。。通氧生长提高了硼掺杂金刚石结晶质量和纯度，
，降低了薄膜中杂质散射效应，，，，空穴迁移率大幅提升
。。随氧气浓度的上升，，空穴迁移率表现出先增大后减小的趋势，，，
，氧含量为0.8%的样品迁移率最高
，，，达到614 cm2/(V·s)@4.8×1015 cm-3（载流子浓度）。。。。

图7　 氧气浓度对金刚石p型掺杂电学性能的影响

尊龙时凯
，，
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