Исследование Нелегированных Нанокристаллических Алмазных Пленок, Выращенных Из Газовой Фазы В Плазме СВЧ Разряда

Abstract

Undoped nanocrystalline diamond (NCD) films less than 1 μm thick grown on Si (100) silicon by microwave plasma-assisted chemical vapor deposition at a frequency of 2.45 GHz are studied. To obtain diamond dielectric films with maximum resistivity the deposition of films in three gas mixtures is investigated: hydrogen-methane mixture, hydrogen-methane mixture with the addition of oxygen and hydrogen-methane mixture with the addition of an inert gas. A relationship has been established between the growth conditions, structural and electrical properties of NCD films. It is shown that for the use of NCD films as effective dielectrics preliminary high-temperature annealing of the films is required, for example, in vacuum at a temperature of 600°C for one hour.

Исследование Влияния Содержания Водорода На Проводимость Нанокристаллических Алмазных Пленок

“…В нашей работе [8] было показано, что существенное влияние на электрические характеристики нелегированных НКА-пленок оказывают условия синтеза и состав газовой смеси, в значительной мере определяющие размер кристаллитов и долю неалмазной (s p 2 ) фазы в пленке. По своей природе НКА-пленки представляют собой дефектный алмаз, проводимость которого зависит как от количества дефектов и ионизируемых сайтов непосредственно в кристаллитах, так и от наличия неалмазного углерода на границах кристаллитов.…”

“…По своей природе НКА-пленки представляют собой дефектный алмаз, проводимость которого зависит как от количества дефектов и ионизируемых сайтов непосредственно в кристаллитах, так и от наличия неалмазного углерода на границах кристаллитов. Известно, что, подбирая условия CVD-синтеза, можно существенно уменьшить долю неалмазного углерода в пленке и соответственно ее электропроводность [8]. В то же время при использовании водород-метановой газовой смеси водород, проникающий внутрь НКА-пленки в процессе ее роста, также может способствовать сохранению электрической проводимости осаждаемой пленки.…”

“…В то же время при использовании водород-метановой газовой смеси водород, проникающий внутрь НКА-пленки в процессе ее роста, также может способствовать сохранению электрической проводимости осаждаемой пленки. Целью настоящей работы является определение содержания водорода в тонких нелегированных НКА-пленках с высоким удельным сопротивлением, выращенных при тех же условиях, что и в [8], а также изучение влияния водорода на проводимость таких пленок. Из литературы известны примеры определения концентрации водорода в пленках методом спектроскопии ядер отдачи (elastic recoil detection) [9], который является довольно трудоемким.…”