沈靖又轉過頭去和吳博士小聲交流著。
陳舟卻把注意力轉移到了實驗裝置上。
剛才,吳博士的話提醒了他。
在金剛石摻雜實驗中,載流子濃度,會影響霍爾遷移率。
而霍爾遷移率便直接反應著金剛石中硼元素的摻雜程度。
此外,硼元素的摻雜,是透過向MPCVD法制備金剛石薄膜的反應室中加入硼源來實現金剛石的硼摻雜的。
硼源的話,一般會採用含硼的氣體,像B2H6和B(CH3)3。
當硼的摻雜濃度較高時,製備的金剛石摻雜是包含了許多點缺陷、線缺陷和麵缺陷的。
這些缺陷會捕獲載流子,影響金剛石材料的霍爾遷移率,進而影響製備的硼摻雜金剛石。
“果然,無論是金剛石薄膜本身的製備,還是摻雜實驗下的單晶金剛石的製備,都是矛盾的實驗……”陳舟心裡想到。
想了想,陳舟跟吳博士說了一聲,便去n型摻雜實驗那邊了。
正如吳博士所說,n型摻雜比p型摻雜要難得多。
對於p型摻雜,還能參考這自然界的樣本。
但是n型摻雜,只能不斷摸索。
說起來,n型摻雜的磷元素,就是從氮元素、硫元素、鋰元素這些,一步步摸索過來的。
磷的共價鍵半徑是碳的1.4倍,能級位於導帶底以下0.58MeV。
因為這些性質,磷在金剛石薄膜中可以形成淺能級,所以是實現金剛石n型摻雜的理想元素。
但是,n型磷摻雜金剛石的載流子遷移率仍然是遠低於p型硼摻雜。
陳舟找到了彭飛,輕聲問道:“實驗進行的怎麼樣?”
彭飛指了指正在進行中的實驗裝置:“還行吧,和前幾次沒多大差別。”
頓了頓,他看著陳舟,笑著說道:“就看你們處理資料的結果了。”
聞言,陳舟笑了笑:“我們盡力。”
彭飛又說道:“有什麼需要幫忙的,儘管說。”
陳舟點點頭:“放心,我不會客氣的。”
說完,兩人相視一笑。
相比於其他人,這個一開始便被安排去高鐵站接他們的彭飛,給陳舟的感覺要舒適很多。
想了想,陳舟問道:“現在金剛石中磷的摻雜濃度是多少?”
彭飛倒沒直接回答,而是說道:“因為磷的摻雜濃度直接影響載流子遷移率,當載流子濃度較低時,電離雜質散射影響較小,遷移率較高。”
“在2012年P博士等人透過降低(100)晶面金剛石中磷的摻雜濃度,將室溫載流子遷移率提高至780cm??/(V·s)。”
“所以,我們在他們的基礎上,進一步降低了磷的摻雜濃度。這10組實驗磷的摻雜濃度,是在4×10^15/cm~2×10^15/cm區間內依次選取的。”
陳舟點了點頭,10組實驗互為對照。
陳舟又想起來一件事,便問道:“明天的共摻雜實驗,也是你這邊進行的吧?”
彭飛回道:“沒錯。共摻雜的實驗,其實也是n型摻雜。只不過,不管是我們採用的MPCVD法在生長過程中摻雜,還是採用離子注入的方法,用單一元素去實現金剛石的n型摻雜,依然很難。”
“但是透過將兩種或兩種以上的元素摻入金剛石,去實現金剛石的n型導電,就容易多了。”
頓了頓,彭飛繼續說道:“在單一元素n型摻雜中,氮元素和硫元素都不是適合的選項。但是在共摻雜中,硼和氮的共摻,硼和硫的共摻,還有磷和氮的共摻,卻都可以實現金剛石的導電性。”
聽完彭飛的話,陳舟轉而問道:“這個課題主要是對金剛石和金剛石半導體材料製備的研究,那對於性質的研究呢?”
彭飛指了指遠處的吳博士,說道:“吳博士的另一個課題組負責研究金剛石半導體材料的性質和應用。”