高品质半导体金刚石单晶的合成机理与微观结构表征

研究高温高压条件下Fe-Ni-C-B系催化剂合成高品质半导体金刚石单晶的形核长大机制、金属包膜结构以及晶体缺陷与杂质相；阐明硼在合成的金刚石单晶中成为受主中心，具有P型半导体特性的物理本质；证明金属包膜中可以形成Fe3(C,B),这是硼进入金刚石单晶的主要中间过渡相，其数量是决定含硼金刚石单晶半导体性能的关键；严格控制氮含量，净化硼原子扩散通道和稳定其点阵位置，是保证含硼金刚石单晶质量的重要条件；进行含硼金刚石单晶的微观结构表征、性能检测、催化剂成分优选和合成工艺优化，研制出具有优异半导体性能和高温大功率特点的金刚石单晶，为新一代半导体芯片和元器件的研制与产品开发提供新型半导体单晶材料。