.148 北京科技大学学报 199%年No.2 品的电流-温度关系曲线又基本恢复了图3()的样子，只是现在主峰更尖锐，且在~300K 处还可见到原来在图3)上几乎见不到的小峰，经计算，用氢等离子体处理后重测的TSC峰 对应的温度位置及陷阱深度也附于表2.考虑到实验误差，可以认为前后实验结果符合较好， 这样，我们可以较为肯定地说是金刚石薄膜在沉积过程中残留在薄膜内的氢导致了所测得的 TSC峰的出现，而经过与热过程有关的实验或热处理后，薄膜中的氢可逃逸出来，使其电 流一温度曲线改变，实质上是消除或部分消除了这种由氢元素引起的、在DF禁带中的陷阱能级. 至于经氢等离子体处理后在~300K出现的小TSC蜂为什么在图3()上未见，可能是氢 含量不同所致，经专门氢处理后，含氢量多了，那个小峰就出现了， 3结论 对MPCVD低温和高温条件下制备的硅衬底DF用低温注入载流子、升温测电流一温度 关系的方法，明显观察到了存在热激发电流峰，这些峰是由热激发载流子从陷阱撤空引起 的，假设载流子为电子，可以估算出这些陷阱能级在金刚石禁带内距导带底约0.67-0.76V范 围.实验证明这些陷阱可以认为主要是由样品内残留的氢引起，可以通过适当的热处理将它消除 或使它极大地减少. 参考文献 1蒋翔六.金刚石薄膜研究进展.北京：化学工业出版社，1991.42~66 2 Jones R,King T E G.Band Structure of Vacancies and Dislocation in Diamond.J de Phys Collg, 1983,C4:461~464 3 Bube R H.Photoconductivity of Solids.New York:John Wiley and Sons INC,1960.294 4 Gustavo A Dussel.Bube R H.Electric Fiekd Effects in Trapping Processes.J Appl Phys.1966,37(7): 2797-2804 5崔聪悟.金刚石薄膜光电特性的研究：【学位论文」北京：北京科技大学物理系，1995.41 6 Ashok S,Srikanth K.Badzian A,Badzian T.Space-charge-limited Current in Thin-film Diamond.Appl Phys Lett,1987,50(12):763~765 7 Mort J.Machonkin M A,Okumura K.Density of States Distribution in Diamond Thin Films.Appl Phys Lett、.1991,594h455~457 Investigation on Traps in MPCVD Diamond Films by Thermal Stimulated Current Measurements Cui Congwu Wang Jianjun Ma Xinggiao"Wu Yu 1)BSRL.Institute of High Energy Physics,Chinese Academy of Sciences.Beijing 100039.PRC 2)Department of Material Science,USTB,Beijing 100083,PRC 3)Department of Physics,USTB,Beijing 100083,PRC北 京 科 技 大 学 学 报 1望双i年 N O . 2 品的 电流 一 温度 关系 曲线又基 本恢复 了 图 3 a( ) 的样 子 , 只 是 现在 主峰更尖锐 , 且在 一 3 0 K 处 还可见 到原 来在 图 3a( ) 上 几乎 见不到 的小峰 . 经计算 , 用氢等 离子 体处理 后重测 的 飞C 峰 对应 的温 度位 置及 陷 阱深度 也附 于表 2 . 考虑 到实 验误差 , 可 以 认为前 后 实验结 果 符 合 较好 . 这样 , 我 们可 以较 为肯 定地说 是金 刚石 薄膜 在沉 积过程 中残 留在薄 膜内的氢 导致 了 所测得 的 昭C 峰 的 出 现 , 而 经过 与热过程 有 关的实 验或 热处理 后 , 薄 膜 中 的 氢 可逃 逸 出来 , 使 其 电 流 一 温度 曲线改变 , 实质 上是消除或部分消除了这种由氢元素引起的 、 在 D F 禁带中的陷阱能级 . 至于 经 氢等离 子体 处理后 在 一 30 K 出现 的小 昭C 峰 为什么 在 图 3a( ) 上 未 见 , 可能 是 氢 含 量不 同所致 . 经专门氢处理 后 , 含氢量多 了 , 那 个小 峰就 出现 了 . 3 结 论 对 M P C V I〕 低 温和 高温条 件下 制备 的硅 衬底 D F 用低温 注人载流子 、 升温测 电流 一 温度 关 系 的 方 法 , 明显 观 察 到 了 存 在 热 激 发 电流峰 . 这 些峰是 由热 激发载 流子从 陷 阱撤 空 引起 的 . 假设 载流 子 为电子 , 可 以 估算出这些陷阱能级在金刚石禁带内距导带底约 0 . 67 一 O . 76 Ve 范 围 . 实验证 明这些 陷阱可 以认为主要是 由样品 内残 留的氢引起 , 可 以通过适 当的热处理 将它消除 或使它极 大地 减少 . 参 考 文 献 1 蒋翔 六 . 金刚石薄膜研究进展 . 北京 : 化学工 业 出版社 , l卯 1 . 42 一 肠 Z oJ 璐 民 K in g T E G . B以n d s 七l l ct ure of V a ca cn 油 a dn D is l关 z it o n in D i aom dn . J de hP 资 助ql , 1 98 3 , C 4 : 46 1 一 闷创 3 B u be R H . P比 t o c o nd uc tivi yt of so 】比 . Ne w yo :kr oJ hn W讹 y a nd so 佰 IN C , 19义) . 294 4 G 出 at 论 A D u 眨℃1 , B u be R H . E l伐叙文 F 记ld 日 1改匕 in T ar P P ign P 找K 亡洛巴 . J AP IP hP 郊 , l 9( 汤 , 37 (升 2 797 一 2吕又 5 崔聪悟 . 金刚石 薄膜光电特性 的研究 :[ 学了的仑文 】 . 北京: 北京科技大学物理系 , 1卯5 . 41 6 sA ho k S , Sir kan ht K . 勘d 为a n A, B以 d云 a n T . S p毗 一 c l l l卿 一 1加由 tde C u n ℃ n t in T卜i n 一 幻】m D处u n o dn . A P PI Ph郊 玫 It , 1 987 , 双12) : 763 一 765 7 M o rt J , M a e h o n ki n M A , O k u xn u n l K . L地m i ty o f s t a teS D is itr bu otj n in D 如烈用 d T hj n F 山1招 . A P P I P h势 玫t , l卯l , 5火4) : 4 5 5 一 4 5 7 V ` I PRb C n v e s t ig a ti o n o n T r a P s i n T h e r r n a l S t im u 】a t e d M P C V D D i a r n o nd F il r n s C ur er n t M e a s u r e r n e n st uC 派 1) BS R L , 。 刀伊、湘 , ) Wa n g iJ a nj u o 2) M a ix n 卯 i a o , ) W “ uY 3) 加 ti t u t e o f H igh E en 卿 P h够 i“ , hC i n 既 A 口d 。 刀 y o f S d e n a 万 , 氏心I n g l〕 幻39 2) 众p art IT ` n t of M at ier al S d en ce , sU T B , 玫巧ing l (X幻83 , RP C 3) 块P a rt ~ t o f P h” i。 , U S T B , 肠j i n g l (刀粥 3 , p R C