Ⅱb型宝石级金刚石的表征及半导体特性研究

李尚升¹，刘书强²，李小雷¹，宿太超¹，肖宏宇³，马红安³，罗宁¹，王利英¹，贾晓鹏^1,3

1. 河南理工大学材料科学与工程学院2. 焦作市激光研究所3. 吉林大学超硬材料国家重点实验室

摘 要：利用温度梯度法在高温高压国产六面顶压机上成功合成出尺寸达4mm的优质Ⅱb型宝石级金刚石。利用显微红外吸收光谱对所合成的黄色、无色及蓝色宝石级金刚石的氮、硼杂质进行了测试。通过对比分析认为所合成的除氮、掺硼蓝色宝石级金刚石为Ⅱb型。利用四探针法和霍尔效应法对不同掺硼量所合成的Ⅱb型宝石级金刚石半导体性质进行了测试;总结了掺硼量与金刚石半导体性质之间的变化关系;分析认为硼的添加对Ⅱb型宝石级金刚石的半导体特性的变化起到了决定性作用。

关键词：高温高压;硼;Ⅱb型宝石级金刚石;温度梯度法;半导体特性;