采用硼掺杂在金刚石表面制备半导体导电膜的方法

摘要

本发明公开了一种采用硼掺杂在金刚石表面制备半导体导电膜的方法，本发明的方法可简称微波法，是采用磁波能量激发反应气体，由于是无极放电，使等离子体纯净，同时微波放电区集中而不扩展，能够激活产生各种原子基团，如原子氢等，产生的离子的最大动能低，不腐蚀已生成的金刚石，使金刚石表面的粗糙度有较大改进，本发明方法中的微波功率连续平缓，能使沉积温度连续稳定变化，本发明的方法能够在沉积过程中产生大面积稳定的等离子体球，从而有利于大面积、均匀沉积金刚石半导体导电膜，用本发明方法能够实现在直径为5-7.62厘米金刚石表面上制做半导体导电膜，为金刚石器件在工业应用，特别是航空、国防上的应用，提供了可靠的工业实用性。

主权项

1、采用硼掺杂在金刚石表面制备半导体导电膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：①采用丙酮有机溶机对金刚石基片清洗；②清洗后的基片放入CVD设备的反应室内；③反应室抽空至10-4Torr；④对基片加热至500—800℃；⑤反应室通入CH4气体，对基片进行氢等离子处理，气体流量为10—200ml/min，通入时间为3—5分钟，之后关掉气源；⑥反应室再次抽真空至10-4Torr；⑦反应室通入H2气体和CH4气体，H2气体流量为10—50ml/min，CH4气体流量为30—300ml/min；⑧步骤⑦所述气体通气1—2分钟后，开启微波电源，在基片上进行半绝缘膜沉积，微波功率为3000—5000W，半绝缘膜的沉积速率为0.01—0.1μm/min，沉积时间为10—100分钟，半绝缘膜的厚度达到0.5—5微米后关闭微波电源；⑨再对反应室通入BCl3或B2H6气体，该气体流量为10—100ml/min；⑩步骤⑨所述气体通气1—2分钟后开启微波电源，在基片的半绝缘膜上进行导电膜沉积，微波功率为3000—5000W；导电膜沉积速率为0.01—0.1μm/min，沉积时间为5—50分钟，最终在基片半绝缘膜上形成0.1—1微米厚度的导电膜，此时关闭微波电源，并同时关闭所有气体。