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氧离子注入微晶金刚石薄膜的微结构与光电性能研究

王峰浩 胡晓君

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氧离子注入微晶金刚石薄膜的微结构与光电性能研究

王峰浩, 胡晓君

Microstructural and photoelectrical properties of oxygen-ion-implanted microcrystalline diamond films

Wang Feng-Hao, Hu Xiao-Jun
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  • 本文系统研究了氧离子注入剂量和退火温度对含有Si-V发光中 心的微晶金刚石薄膜的微结构和光电性能的影响. 结果表明, 氧离子注入并在较高温度退火有利于提高薄膜中Si-V中心的发光强度. 当氧离子注入剂量从1014 cm-2增加到1015 cm-2时, 薄膜中Si-V发光强度增强. Hall效应测试结果表明退火后薄膜的面电阻率降低. 不同温度退火时, 氧离子注入薄膜的Si-V发光强度较强时, 薄膜的面电阻率增加, 说明Si-V发光中心不利于提高薄膜的导电性能. Raman光谱测试结果表明, 薄膜中缺陷数量的增多会增强Si-V的发光强度, 而降低薄膜的导电性能.
    The influences of oxygen ion dose and annealing temperature on the microstructural and photoelectrical properties of microcrystalline diamond films with Si-V luminescence centers were systematically investigated. Results show that high temperature annealing prefers to increase the Si-V luminescence intensity in oxygen-ion-implanted microcrystalline diamond films. With oxygen ion dose increasing from 1014 to 1015 cm-2, the Si-V luminescence intensity of the films enhances. Hall effects measurement show that the resistivity of the films becomes lower after annealing. At different annealing temperatures, the oxygen-ion-implanted microcrystalline diamond films with stronger Si-V luminescence intensity exhibit larger resistivity, indicating that the Si-V luminescence centers are not favorable to the enhance ment of the conductivity of films. Results of Raman spectroscopy show that the increase of defects in films will enhance Si-V luminescence intensity and decrease the conductivity of the films.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50972129, 50602039, 51211120188)和浙江省钱江人才计划(批准号: 2010R10026)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50972129, 50602039, 51211120188), and the Qianjiang Talent Project of Zhejiang Province of China (Grant No. 2010R10026).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-16
  • 修回日期:  2013-03-29
  • 刊出日期:  2013-08-05

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