研究目的
研究器件制备过程中金刚石/Si键合界面的稳定性，并展示在键合于Si的金刚石上制备金刚石场效应晶体管的过程。
研究成果
该研究成功展示了具有完整接触区域和高热稳定性的金刚石/硅键合界面的制备，适用于器件制造。退火过程中界面处SixCx-1层的形成对应力弛豫起着关键作用，使得金刚石/硅异质结构有望实现金刚石器件与硅LSI的集成。
研究不足
该研究的局限性在于可用单晶钻石的尺寸远小于硅，这可能会限制制造工艺的可扩展性。热稳定性测试最高达到1000°C，但未探索更高温度或不同环境条件下的情况。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用表面活化键合（SAB）技术在室温下实现金刚石与硅的键合，并在1000°C氮气常压环境下测试键合界面的热稳定性。
2：样品选择与数据来源：
将一块尺寸为4毫米×4毫米×0.55毫米的HPHT合成Ib型（100）单晶金刚石（SCD）与n型硅衬底进行键合。
3：55毫米的HPHT合成Ib型（100）单晶金刚石（SCD）与n型硅衬底进行键合。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包括原子力显微镜、微波等离子体辅助化学气相沉积（MWCVD）反应器、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）。
4：实验步骤与操作流程：
对金刚石表面进行抛光后采用SAB技术键合至硅衬底，随后沉积p型金刚石层，并在退火前后对键合界面进行表征。
5：数据分析方法：
通过TEM和XPS分析键合界面的化学键结构及界面结构。
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semiconductor parameter analyzer
4156 A
Agilent
Measuring the I–V characteristics of the FETs.
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atomic force microscope
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microwave plasma assisted chemical vapor deposition reactor
MWCVD
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transmission electron microscopy
JEM-2200FS
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ESCA-3400
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