用于器件应用的氮化硅上超导金刚石
材料科学
2018-10-25 v1
摘要
化学气相沉积(CVD)生长的纳米晶金刚石是一种用于器件制备的极具吸引力的材料。对于某些器件结构,优化其在氮化硅上的生长至关重要。本文研究了三种常作为氮化硅清洗方法的生长前表面处理的影响。这些处理通过修饰表面官能团来控制基底的表面电荷,从而优化静电金刚石 seeding 密度。采用 Zeta 电势测量和 X 射线光电子能谱(XPS)分析每种处理后的氮化硅表面。将氮化硅暴露于氧等离子体为氢终止金刚石纳米颗粒单层的静电自组装提供了最佳表面条件。随后在 CVD 条件下于改性氮化硅基底上生长硼掺杂纳米晶金刚石薄膜,氧等离子体和溶剂处理得到了连续薄膜,而 RCA-1 处理后观察到金刚石薄膜的针孔现象。在氧等离子体处理的氮化硅上生长的金刚石表现出最锐利的超导转变,表明其结构无序度最低。对基底表面的改性优化了氮化硅上金刚石器件的 seeding 与生长工艺。
引用
@article{arxiv.1810.10282,
title = {Superconducting Diamond on Silicon Nitride for Device Applications},
author = {Henry A. Bland and Evan L. H. Thomas and Georgina M. Klemencic and Soumen Mandal and Andreas Papageorgiou and Tyrone G. Jones and Oliver A. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.10282},
year = {2018}
}