Особенности проводимости номинально нелегированного монокристаллического CVD алмаза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована проводимость пленок номинально нелегированного монокристаллического алмаза, эпитаксиально выращенного методом газофазного химического осаждения (CVD) на сильно легированной бором алмазной p+-подложке. Проводимость пленок определяется акцепторной примесью бора. Температурная зависимость проводимости в интервале температур 300–500 К подчиняется активационному закону, однако энергия активации значительно превышает энергию ионизации акцепторов бора εi = 0.37 эВ. Обнаружено, что акцепторы сильно компенсированы. Это приводит к возникновению случайного потенциала большой амплитуды γ ≈ 0.2 эВ, из-за чего энергия активации сильно возрастает до величины ∼εi+γ. Причина возникновения большого случайного потенциала связывается с самокомпенсацией примесей бора атомами азота в процессе CVD роста алмазных пленок на сильно легированной подложке.

Об авторах

М. С Каган

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Email: kagan@cplire.ru
Москва, Россия

С. К Папроцкий

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Email: s.paprotskiy@gmail.com
Москва, Россия

Н. А Хвальковский

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Москва, Россия

И. В Алтухов

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Москва, Россия

Н. Б Родионов

Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований “ТРИНИТИ”

Троицк, Россия

А. П Большаков

Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН

Москва, Россия

В. Г Ральченко

Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН

Москва, Россия

Р. А Хмельницкий

Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований “ТРИНИТИ”; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. R. Kalish, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 6467 (2007).
  2. Н. Б. Родионов, А. Ф. Паль, А. П. Большаков, В. Г. Ральченко, Р. А. Хмельницкий, В. А. Дравин, С. А. Малыхин, И. В. Алтухов, М. С. Каган, С. К. Папроцкий, Радиотехника и электроника 63, 750 (2018).
  3. И. В. Алтухов, М. С. Каган, С. К. Папроцкий, Н. А. Хвальковский, Н. Б. Родионов, А. П. Большаков, В. Г. Ральченко, Р. А. Хмельницкий, Радиотехника и электроника 65, 1128 (2020).
  4. I. V. Altukhov, M. S. Kagan, S. K. Paprotskiy, N. A. Khvalkovskiy, N. B. Rodionov, A. P. Bol’shakov, V. G. Ral’chenko, and R. A. Khmel’nitskiy, Low Temp. Phys. 47, 83 (2021).
  5. J. Frenkel, Phys. Rev. 54, 647 (1938).
  6. L. Reggiani, S. Bosi, C. Canali, F. Nava, and S. F. Kozlov, Phys. Rev. B 23, 3050 (1981).
  7. M. Gabrysch, S. Majdi, D. J. Twitchen, and J. Isberg, J. Appl. Phys. 109, 063719 (2011).
  8. J. Barjon, N. Habka, C. Mer, F. Jomard, J. Chevallier, and P. Bergonzo, Phys. Status Solidi RRL 3, 202 (2009).
  9. J. Isberg, J. Hammersberg, E. Johansson, Т. Wikstrom, D. J. Twitchen, A. J. Whitehead, S. E. Coe, G. A. Scarsbrook, Science 297, 1670 (2002).
  10. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос, ЖЭТФ 60, 867 (1971).
  11. Б. И. Шкловский, А. Л. Эфрос, Электронные свойства легированных полупроводников, Наука, М. (1979), §27.
  12. Power Electronics Device Applications of Diamond Semiconductors, ed. by S. Koizumi, H. Umezawa, J. Pernot, and M. Suzuki, Woodhead Publishing, Cambridge (2018), p. 33.
  13. M. Frenklach and S. Skokov, J. Phys. Chem. B 101, 3025 (1997).
  14. P.W. May, N.L. Allan, M.N.R. Ashfold, J.C. Richley, and Yu. A. Mankelevich, J. Phys.: Condens. Matter 21, 364203 (2009).
  15. M.N.R. Ashfold, J.P. Goss, B.L. Green, P.W. May, M. E. Newton, and C. V. Peaker, Chem. Rev. 12, 5745 (2020).
  16. Р. А. Хмельницкий, Н. Б. Родионов, А. Г. Трапезников, В. П. Ярцев, В. П. Родионов, А. Н. Кириченко, А. В. Красильников, УФН 195, 3 (2024).
  17. S. Kunuku, M. Ficek, A. Wieloszynska, M. Tamulewicz-Szwajkowska, K. Gajewski, M. Sawczak, A. Lewkowicz, J. Ryl, T. Gotszalk, and R. Bogdanowicz, Nanotechnology 33, 125603 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).