第259章 p型、n型、共掺杂

陈舟先把沈靖整理好的组实验数据进行了汇总，然后便开始参照薄膜制备工艺的研究方法。

        先通过大量的文献资料，把所有的问题摆出来，寻找解决的思路。

        再结合四十三所的这组实验数据，通过错题集进行试错。

        而沈靖，则被陈舟安排了和张一凡一样的任务。

        那就是，他需要和方结明一起，构建掺杂实验的分析模型。

        “型掺杂的硼源的选择是（），这点应该没有问题。”

        “因为（）作为硼源，有利于硼原子掺入金刚石晶格中的替代位置，可以提高硼的掺入效率……”

        “……不同金刚石衬底晶面对制备的硼掺杂金刚石载流子迁移率的影响……”

        “……从实验数据和文献资料来看，分别在（）、（）、（）面单晶金刚石衬底上制备硼掺杂金刚石层时……”

        “……（）和（）面金刚石衬底的晶格缺陷捕获了大量硼原子，降低了硼原子的掺入效率，并且存在较强的杂质散射，使迁移率低于（）面金刚石衬底……”

        “所以……”

        陈舟脑海中的思路十分清晰。

        所有关于型掺杂金刚石的内容，在他的脑海中不断的被过滤和筛选。

        他在把思路转变为明确的方向。

        同时，陈舟手中的笔也在草稿纸上不断的书写着。

        在外人看来，他写在草稿纸上的内容，可能并没有什么规律。

        但是在陈舟眼里，他正在一步步接近自己的目标。

        上午点。

        彭飞来到了这间小办公室。

        他脸色兴奋的神色还没完全褪去，整个人的精神状态仍旧异常亢奋。

        陈舟看到他的样子，都有些担心，这人会不会突然……倒了？

        不过陈舟还没说话，彭飞已经先说道“你交给我的任务，全部搞定了！所有资料，我已经通过内网发到你面前的电脑上了！”

        陈舟把电脑上的页面最小化，在电脑里查找了一下，就看到了彭飞整理的资料。

        陈舟抬头跟彭飞表示“我看到了。”

        彭飞这时走到陈舟身边，就这么看着陈舟，也不说话。

        陈舟奇怪的抬头看了看他“怎么了？”

        彭飞这才说道“还有什么需要帮忙的吗？”

        看到彭飞眼里闪烁着的神采，陈舟不由得笑了笑，这家伙帮忙还能上瘾的？

        轻轻摇了摇头，陈舟说道“暂时没有了。”

        听到陈舟的话，彭飞有一瞬间的失落。

        注意到彭飞的表情变化，陈舟想了想，又补充道“我建议你先去休息，后面还会有不少事情。”

        闻言，彭飞立即看向陈舟，赶紧说道“没问题！我吃完饭就去睡觉！”

        中午，陈舟和沈靖也是在四十三所的食堂简单吃了午饭。

        吃饭时，沈靖还忍不住打趣了一句“陈舟，那个彭工快成你迷弟了……”

        陈舟对此倒是没多说什么。

        迷弟不迷弟的无所谓，主要是有帮手的感觉，真好呀~

        午饭过后，短暂的休息了十分钟，陈舟便再次坐在了电脑前。

        型掺杂的问题，相对简单，他的方向已经摸准了。

        想了想，陈舟看向沈靖问道“学长，你们构建的分析模型怎么样了？”

        沈靖回头说道“还差一点。因为你要求的模型要具有针对性，所以型掺杂、型掺杂、共掺杂的模型，我们充分考虑了实验的各方面因素来构建的。不过，也快了。”

        “好。”陈舟应了一声，不再说话。

        既然沈靖和方结明那边已经跟上的话，那下午就先从型掺杂的试错开始吧。

        把型掺杂和共掺杂的问题，暂时搁置一下。

        错题集上，关于型掺杂实验理论研究的内容，已经经历过一波抛物线的走向。

        上午，在陈舟刚开始入手研究型掺杂问题时，错题集上是刷刷刷的堪比印刷机一般。

        就把陈舟看过的内容全部印了上去，直至到达一个波峰。

        后来，随着陈舟对问题研究的深入，错题集上记录的内容开始发生了改变。

        有些旧内容被新内容覆盖，有些内容则是完全消失。

        旧内容被新内容覆盖，则意味着研究方向的清晰。

        而消失的内容，则代表着陈舟已经解决了相应的问题。

        现在，错题集上即将再次上演一波抛物线走向。

        “金刚石衬底的晶面选择……”

        “反应压力、温度……”

        “硼源的掺杂浓度……”

        结合四十三所已经完成的组实验数据，陈舟开始型掺杂实验的试错。

        一个小时后，陈舟拿出一张新的草稿纸，在草稿纸上写下一系列的实验参数。

        然后起身走到沈靖身旁，把草稿纸甩给了沈靖。

        沈靖拿到草稿纸后，微微一愣，旋即开始和方结明沟通，进行模型分析。

        陈舟则再次回到座位坐好。

        接下来，该轮到型掺杂和共掺杂的问题了。

        型掺杂和共掺杂的问题，相比于型掺杂，则要难上许多。

        “第一次实现金刚石型掺杂是在（）面金刚石衬底上进行的，而且样品在很宽的温度范围内都表现了型半导体传到特性……”

        “在温度时，霍尔迁移率在??（·）……”

        “但是，相对于（）面单晶金刚石衬底表面抛光难、缺陷多、尺寸小来说，（）面取向衬底表面具有原子级的平整程度，缺陷小，外延膜质量也优于（）面衬底金刚石……”

        “可这也并不是绝对的，而且晶面的问题，也不是最为关键的因素……”

        想到这，陈舟手中的笔停了下来，习惯性的在草稿纸上点着点。

        这是陈舟思路受阻时的表现。

        “再梳理一遍文献资料……”

        这样想着的陈舟，放下了手中的笔，将目光再次移向电脑屏幕。

        手中鼠标的滚轮不断滑动，屏幕上的内容也在不断变化。

        但陈舟的眼睛却一眨都不眨。

        这些内容，他已经过了一遍了。

        现在再看，只是寻找自己有没有漏掉的地方。

        好给自己受阻的思路，打开一个缺口。

        “磷的掺杂浓度？”

        “电子散射机制？”

        “不是这部分的内容……”

        “……？”

        “怎么把这个数据忘了！”

        看到这个内容时，陈舟的双眼瞬间明亮起来。

        型掺杂，或者说磷掺杂金刚石，之所以难。

        是因为磷原子比碳原子大，很难嵌入金刚石晶格。

        当磷原子进入金刚石晶格内，会引起晶格扭曲，影响金刚石中的构型、键型和电荷分布。

        磷掺杂金刚石中存在大量空位，也会与磷原子形成结合力很强的磷—空位缺陷。

        这种缺陷的能级位于金刚石导带底约的位置上，可以补偿施主，阻碍磷原子的电离。

        进而导致难以获得高质量的磷掺杂金刚石薄膜。

        虽然磷的能级位于导带底以下，但是这种缺陷却还是存在。

        “缺陷的填补……”

        陈舟手中的动作加快，鼠标的滚轮不断滑动。

        屏幕上的内容被陈舟拉到了共掺杂的部分。

        【氮原子处于金刚石晶格中的替代位置，会形成激发能量为的深施主能级，在室温下不导电……】

        【理论上，磷可以作为浅施主杂质，但磷原子的半径大于碳原子半径，很难掺入金刚石晶格中……】

        【理论表明，磷—氮共掺的方法，也许是克服宽禁带和超宽禁带半导体自身补偿的一种有效方法……】

        【……】

        看到这，陈舟手中的速度不自觉的慢了下来。

        如果氮原子能够填补缺陷，磷原子的掺杂就有了空间……

        本来是准备先解决型掺杂问题的，结果这一思考，问题就跳跃到了共掺杂？

        因为四十三所的型掺杂实验，采用的是磷掺杂。

        所以在共掺杂中，他们研究的便是磷—氮共掺的方法。

        这也使得陈舟就这样把两者联系在了一起。

        陈舟不由得在心中笑了笑，但也随即便决定将型掺杂和共掺杂的问题放在一块解决。

        在共掺杂实验中，最早被作为磷源的是，被作为氮源的是。

        但是，采用这两种气体进行实验时，得到的结果却并不理想。

        制备出来的掺杂金刚石膜的电阻率很高。

        随后的实验中，磷源和氮源的选择被不断变更。

        像是这种包含磷元素和氮元素的单一掺杂源，也被应用到了研究上。

        但得到的金刚石膜的电阻率依然很高。

        陈舟又看了一眼四十三所的实验数据，随即开始在草稿纸上整理可以作为氮源和磷源的物质。

        在陈舟沉浸在研究中时，房间外的天色已经渐渐暗了下来。

        “陈舟。”

        被沈靖的声音喊醒，陈舟疑惑的抬起头看着沈靖。

        沈靖指了指电脑“数据分析完成了。”

        “噢。”陈舟应了一声，起身走到沈靖旁边看了一眼。

        分析的结果和他的预料基本上没有多大差别。

        “发给我，我做最后的处理。”

        沈靖点点头“好。”

        陈舟转身就准备走回座位，这时沈靖拽住了他，指了指电脑屏幕的右下角。

        陈舟看了一眼，这才惊觉居然已经六点半了。

        想了想，陈舟并不打算在四十三所加班，还是回酒店舒服些。

        于是，两个人把资料整理好，跟彭飞那边说了一声，便离开了四十三所。

        陈舟本来还奇怪彭飞居然一下午没过来找他，打电话时才明白过来。

        彭飞这会正忙着金刚石薄膜成品的收集呢。

        采用改进工艺制备的金刚石薄膜已经完成。

        听彭飞的意思，陈舟估计他今晚又会熬夜加班。

        而且还不知他一个人……

        在外面简单的吃了晚饭，陈舟和沈靖就回到了酒店。

        沈靖本打算像先前一样跟到陈舟房间的，结果被陈舟拦了下来。

        “晚上好好休息，明天有你忙的。”丢下这么一句话，陈舟就关门进了房间。

        门外，沈靖看着被关上的房门，嘀咕道“这该不会是闭关吧？”

        房间里，陈舟迅速打开电脑，掏出草稿纸和错题集。

        “就在今晚了……”

        只扫了一眼，下午的思路便接续上了。

        陈舟再次沉浸于型掺杂和共掺杂的问题研究中。

        原本特意准备的一沓崭新的草稿纸，随着时间的推移，渐渐变薄。

        而他一直所心疼的笔芯，也在以一种超乎常理的速度，不断流逝在草稿纸上。

        错题集上的内容，也在不断的增减着。

        “不管氮源和磷源的采用的是什么，目的就只有一个……”

        “不管装置内的系统是什么样的，它都始终只为了制备出掺杂的金刚石薄膜……”

        陈舟的思路变得清晰起来，方向也逐渐明确。

        在四十三所的共掺杂实验中，装置内并没有采用多余的系统作为辅助。

        但其实，如果有其它系统辅助的话，可能结果会更好也说不定。

        这是国外的一篇文献给陈舟的启发。

        把写满的草稿纸拿到一边，换上一张新的草稿纸，再把笔芯换上满水的。

        陈舟在草稿纸上写到

        【在—系统中，采用、羰基离子粉末和磷粉末在高温高压下混合，提供氮源和磷源，以此方法掺杂金刚石……】

        写完这句话，陈舟突然笑了出来。

        “这么简单的道理，为什么我还想了这么久？”

        相比单纯的氮掺杂金刚石，-形式的原子更容易掺入磷—氮共掺的金刚石晶格中，提高共掺杂金刚石的质量。

        因为在磷—氮共掺系统中，磷原子掺入后产生许多缺陷，形成了碳原子悬挂键，有助于氢原子掺入金刚石晶格。

        而氢原子可以刻蚀相，有利于高质量金刚石薄膜的沉积。

        “系统和氮源、磷源确定后，那共掺杂实验剩下的问题，就好解决了……”

        陈舟说着，把放在一旁的几张草稿纸拿了过来。

        这是在研究氮源和磷源时，针对不同情况，陈舟所做的参数研究。

        这会，正好拿来验证。

        一般的衬底温度、掺杂浓度、工作压力等等等等，通过错题集的试错，很快就能得到一个大致区间。

        再经过分析模型的验证，再回转到错题集进一步试错。

        那就成了！

        把共掺杂的问题一解决，那型掺杂的问题，也就是铺在纸面上的答案了。

        。


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