大尺寸CVD金刚石单晶的快速生长及其硼掺杂特性的研究

本课题采用微波等离子体化学气相沉积(MW-PCVD)方法，在金刚石单晶籽晶上同质外延快速生长大尺寸金刚石单晶。研究反应室压强、等离子体密度、气体流量比（氢气：甲烷：氮气）、基底温度等制备参数对金刚石单晶生长速率和品质的影响，探索最佳工艺条件，研究生长规律，以期获得生长速率大于100μm/h，尺寸为10mm×10mm的高品质金刚石单晶。通过分析氮在单晶内的分布，探讨掺氮对提高生长速率影响的物理机制。在CVD金刚石单晶研究基础上，通过有效的硼掺杂，获得p-型金刚石半导体单晶。深入研究CVD金刚石单晶的结构及缺陷和杂质性质，以及相应的光电等特性。通过本课题的实施，解决CVD方法快速生长大尺寸金刚石单晶及其掺杂等的关键技术问题，为新一代以金刚石为基的半导体电子、光电子器件研究奠定基础。