a国产,中文字幕久久波多野结衣AV,欧美粗大猛烈老熟妇,女人av天堂

當(dāng)前位置:主頁 > 碩博論文 > 工程博士論文 >

硼氮共摻雜金剛石的高溫高壓合成與雜質(zhì)行為研究

發(fā)布時(shí)間:2020-11-07 13:54
   金剛石是一種用途廣泛的極限功能材料,具備最大硬度,最高熱導(dǎo)率和最寬透光波段等優(yōu)異的物理性質(zhì),在工業(yè)、勘探、國防和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域有著頗高的應(yīng)用價(jià)值。由于金剛石中的硼雜質(zhì)是一種淺能級受主,激活能為0.37e V,所以硼摻雜金剛石是一種良好的p型半導(dǎo)體材料。然而,截至目前,人們依然無法合成出有效的n型半導(dǎo)體金剛石材料,這是金剛石在半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域最主要的限制之一。幾十年來,經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,如N、P、S等雜質(zhì)都為深能級施主,單獨(dú)元素?fù)诫s幾乎無法獲得有效的n型半導(dǎo)體金剛石。所以,制作有效的n型半導(dǎo)體金剛石材料被寄希望于共摻雜的手段。目前,B-H、B-O、B-S和B-N等復(fù)合雜質(zhì)被認(rèn)為有可能提供一種淺能級施主。本文主要對硼氮共摻雜金剛石的高溫高壓合成及其內(nèi)部雜質(zhì)的行為展開研究,通過高溫高壓溫度梯度法,利用FeNi觸媒合成了高硼濃度的硼摻雜和硼氮共摻雜大尺寸金剛石單晶,對比了晶體硼和無定型硼作為硼源的摻雜效果,考察了氮雜質(zhì)的引入對高濃度硼摻雜金剛石內(nèi)部雜質(zhì)與電學(xué)性質(zhì)的影響;利用NiMnCo觸媒合成了富氮的硼摻雜金剛石單晶,考察了富氮情況下,硼雜質(zhì)的引入對于金剛石內(nèi)部雜質(zhì)和光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)的影響;并對富氮硼摻雜金剛石進(jìn)行了高溫高壓退火實(shí)驗(yàn),通過吸收光譜和發(fā)光光譜觀察并分析退火處理后,硼、氮、鎳、鈷和氫等雜質(zhì)的變化情況。具體內(nèi)容如下:1.首先,在FeNi觸媒合金中合成了硼摻雜金剛石大單晶,考察了硼雜質(zhì)對金剛石單晶生長速度和晶型等基本特征的影響。并通過Raman光譜以半定量的方式對比了無定型硼與晶體硼作為硼添加劑的摻雜效果。研究表明,無論在除氮或不除氮條件下,硼雜質(zhì)的引入對金剛石的生長速度都具有一定的促進(jìn)作用,隨著硼濃度的提高,晶型逐漸趨于(111)生長區(qū)占主要部分的八面體。相對晶體硼粉,無定型硼作為硼添加劑表現(xiàn)出更為高效的摻雜效果。2.利用FeNi觸媒合成了硼濃度較高的硼氮共摻雜金剛石單晶。研究表明,氮雜質(zhì)的引入明顯降低了金剛石中硼受主含量,增大了硼受主電離能。硼氮共摻雜金剛石仍表現(xiàn)為p型半導(dǎo)體導(dǎo)電,然而,較硼摻雜金剛石表現(xiàn)出更高的載流子遷移率,這種遷移率升高的現(xiàn)象可能與硼氮共摻雜金剛石中降低的電中性硼雜質(zhì)濃度有關(guān)。3.利用NiMnCo觸媒合成了一系列氮含量相對較高的富氮的硼摻雜金剛石單晶。隨著硼雜質(zhì)的引入,金剛石中C心和A心濃度明顯降低,相反,帶正電氮雜質(zhì)N+濃度明顯升高,這表明金剛石中施主-受主補(bǔ)償作用加劇。晶體的電阻率較高且均表現(xiàn)為p型半導(dǎo)體,載流子遷移率隨著硼摻雜量的提高顯著下降,這與金剛石中大量的N+散射中心有關(guān)。4.對NiMnCo觸媒合成的富氮的硼摻雜金剛石進(jìn)行了2.5 GPa,2000℃的高溫高壓退火處理。研究表明,高溫加劇了雜質(zhì)在金剛石晶格中的移動,增強(qiáng)了氮和硼的補(bǔ)償效果,N+雜質(zhì)濃度微弱提升,同時(shí),隨著硼雜質(zhì)濃度的提高,高溫誘導(dǎo)的氮雜質(zhì)聚集現(xiàn)象出現(xiàn)弱化。拉曼光譜顯示,退火后晶體的金剛石峰寬均變窄,這表明晶體具有更好的結(jié)晶度。5.對退火前后富氮的硼摻雜金剛石進(jìn)行了室溫下的PL光譜測試。退火前的PL光譜表明,鎳和硼雜質(zhì)對金剛石中NV-色心的形成具有一定的抑制作用;對于未摻硼的富氮金剛石,退火過程產(chǎn)生大量的Ni-N和Co-N相關(guān)光學(xué)心,隨著硼雜質(zhì)的引入和增加,金剛石中Ni-N和Co-N相關(guān)光學(xué)心大幅度降低至消失;富氮硼摻雜金剛石中大量存在的N+雜質(zhì),并不參與Ni-N和Co-N的形成過程。
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2020
【中圖分類】:TQ163
【文章目錄】:
內(nèi)容提要
論文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 金剛石簡介
        1.1.1 金剛石的結(jié)構(gòu),性質(zhì)與應(yīng)用
        1.1.2 金剛石的分類
    1.2 溶劑理論
        1.2.1 石墨與金剛石的相平衡
        1.2.2 金剛石的V型生長區(qū)
        1.2.3 金屬溶劑中石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的驅(qū)動力
    1.3 高溫高壓試驗(yàn)設(shè)備
        1.3.1 六面頂壓機(jī)簡介
        1.3.2 壓力與溫度的標(biāo)定
        1.3.3 頂錘的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
    1.4 材料選取與合成塊的設(shè)計(jì)
        1.4.1 材料的選取
        1.4.2 合成組裝設(shè)計(jì)
    1.5 含硼金剛石
        1.5.1 天然含硼金剛石
        1.5.2 人工合成硼摻雜金剛石
        1.5.3 含硼金剛石的能帶理論
        1.5.4 含硼金剛石的紅外光譜
    1.6 人工合成半導(dǎo)體金剛石
        1.6.1 p型半導(dǎo)體金剛石
        1.6.2 n型半導(dǎo)體金剛石
        1.6.3 復(fù)合雜質(zhì)淺能級施主
    1.7 選題意義與研究內(nèi)容
        1.7.1 選題意義
        1.7.2 研究內(nèi)容
第二章 FeNi觸媒合成硼摻雜金剛石
    2.1 引言
    2.2 金剛石中硼的存在狀態(tài)
    2.3 硼的性質(zhì)
        2.3.1 晶體硼簡介
        2.3.2 無定型硼簡介
    2.4 高溫高壓合成高濃度硼摻雜金剛石
        2.4.1 晶體硼作為添加劑合成硼摻雜金剛石
        2.4.2 無定型硼作為添加劑合成硼摻雜金剛石
    2.5 合成硼摻雜金剛石的Raman光譜
        2.5.1 晶體硼摻雜金剛石的Raman光譜
        2.5.2 無定型硼粉摻雜金剛石的Raman光譜
    2.6 小結(jié)
第三章 FeNi觸媒合成硼氮共摻雜金剛石
    3.1 引言
    3.2 高溫高壓合成硼氮共摻雜金剛石
        3.2.1 氮源的選取
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.3 晶體表面SEM表征
    3.3 UV-Vis吸收光譜測試分析
    3.4 Raman光譜測試分析
    3.5 FTIR光譜測試分析
    3.6 Hall效應(yīng)測試分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 NiMnCo觸媒合成富氮的硼摻雜金剛石
    4.1 引言
    4.2 富氮的硼摻雜金剛石的高溫高壓合成
    4.3 富氮的硼摻雜金剛石FTIR光譜研究
    4.4 富氮的硼摻雜金剛石Raman光譜研究
    4.5 富氮的硼摻雜金剛石Hall效應(yīng)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 富氮的硼摻雜金剛石退火研究
    5.1 引言
    5.2 退火條件及實(shí)驗(yàn)組裝
    5.3 退火后金剛石的顏色變化
    5.4 FTIR光譜測試
        5.4.1 電中性氮雜質(zhì)的變化情況
        5.4.2 帶正電氮雜質(zhì)N+的變化情況
    5.5 退火后金剛石的Raman光譜研究
    5.6 退火后金剛石的Hall效應(yīng)
    5.7 本章小節(jié)
第六章 退火前后富氮的硼摻雜金剛石發(fā)光光譜研究
    6.1 引言
    6.2 退火前金剛石的PL光譜研究
        6.2.1 UV(325nm)激發(fā)下的PL光譜
        6.2.2 532nm激發(fā)下的PL光譜
    6.3 退火后金剛石的PL光譜研究
        6.3.1 532nm激發(fā)下的PL光譜
        6.3.2 488nm激發(fā)下的PL光譜
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡歷
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;金剛石的分類與氮的關(guān)系[J];人工晶體;1973年01期

2 梁榕;劉小雨;楊志軍;;金剛石中氮、氫雜質(zhì)的不均勻性研究及意義[J];礦物學(xué)報(bào);2010年S1期

3 徐美君;我國金剛石業(yè)瞄準(zhǔn)新目標(biāo)[J];中國建材;2002年09期

4 申林;;新牌號合成單晶體金剛石的應(yīng)用[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;1993年04期

5 許斌;李麗;田彬;范小紅;馮立明;;高溫高壓觸媒法金剛石生長的熱力學(xué)分析[J];高壓物理學(xué)報(bào);2009年03期

6 梁英豪;制造金剛石的新方法[J];中學(xué)生理科月刊;1995年24期

7 蔡逸濤;楊獻(xiàn)忠;康叢軒;;湖南發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)出的Ⅰb型金剛石[J];華東地質(zhì);2016年04期

8 程月英,胡欣德,陳景章,張衛(wèi)平,張紅兵,陳良辰;超高壓下生長多晶金剛石[J];科學(xué)通報(bào);1979年04期

9 王光祖,楊天慧;含硼金剛石的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J];磨料磨具與磨削;1982年04期

10 嚴(yán)壘;馬志斌;曹為;吳超;高攀;張?zhí)锾?;高溫高壓金剛石襯底上的同質(zhì)外延生長研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2014年06期


相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 苗辛原;硼氮共摻雜金剛石的高溫高壓合成與雜質(zhì)行為研究[D];吉林大學(xué);2020年

2 馮丹丹;電子封裝用金剛石復(fù)合材料的制備及導(dǎo)熱性能研究[D];天津大學(xué);2018年

3 閆翠霞;金剛石半導(dǎo)體電子性質(zhì)研究[D];山東大學(xué);2009年

4 周林;摻硫粉末體系中工業(yè)金剛石的高溫高壓合成[D];吉林大學(xué);2008年

5 郭宏;空間低溫用金剛石/銅復(fù)合材料的研究[D];北京科技大學(xué);2015年

6 許蓬子;金剛石材料逆向磨損去除加工的研究[D];吉林大學(xué);2016年

7 崔巍;熔滲法制備金剛石/銅復(fù)合材料及其性能[D];北京科技大學(xué);2016年

8 馬銀龍;金剛石定位仿生取芯鉆頭研究[D];吉林大學(xué);2013年

9 周振翔;多元摻雜體系下金剛石大單晶合成的研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 鄭偉;氣相滲硅制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料及其性能研究[D];北京科技大學(xué);2019年


相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張和民;摻硼細(xì)顆粒金剛石高溫高壓合成與研究[D];河南理工大學(xué);2009年

2 馮嫄嫄;精密金剛石環(huán)線切割關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中原工學(xué)院;2017年

3 衛(wèi)陳龍;金剛石表面金屬化及金剛石/銅復(fù)合材料微波燒結(jié)工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 許東;金剛石框架鋸條的疲勞壽命分析[D];山東大學(xué);2015年

5 劉秋香;金剛石—金屬復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

6 董宏波;新金剛石提純工藝及高壓相變初探[D];燕山大學(xué);2014年

7 尚青亮;電子封裝用金剛石/銅復(fù)合材料的研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

8 劉向紅;n型摻雜金剛石的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2011年

9 王培磊;金剛石框架鋸結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2009年

10 黃海亮;含硼金剛石聚晶的高溫高壓合成及性能研究[D];吉林大學(xué);2009年



本文編號:2874034

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://www.wukwdryxk.cn/shoufeilunwen/gckjbs/2874034.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶c9df7***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com
欧美老妇交乱视频在线观看| 欧美精品cum4k高潮| 美女扒开尿眼让男人桶爽视频| 人人看人人| 淫秽网站| 久久久久亚洲AV片无码下载蜜桃| 中文字幕无线码免费人妻 | 亚洲中文字幕无码中文| 免费无码中文字幕A级毛片HD| 精品人妻无码专区中文字幕| 亚洲区av| 免费在线看片| 国产精品成人A区在线观看| 人妻AV中文字幕无码专区| 绥滨县| 欧美 另类 交| 精品精品| 欧美成人精品A∨在线观看| 大帝av在线一区二区三区| 国产精品日本亚洲欧美| 91麻豆精品一二三区在线| 天堂在线www| 黑人极品videos精品欧美裸| 人妻无码视频一区二区三区| ぱらだいす天堂中文网WWW| 久久人人爽天天玩人人妻精品| 久久国产精品77777| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021| 精品一区久久| 超碰porn| 亚洲av免费在线| 嘉义县| 奇米四色777| 飘花影院在线观看| 女人潮喷视频| 精品久久久久久久久久久久久| 别揉我奶头~嗯~啊~少妇| 无码任你躁久久久久久久| 超清纯白嫩大学生无码网站| 精品多人p群无码| 北条麻妃一区二区三区av高清|