研究目的
通过估算理想因子(n)、串联电阻(Rs)和势垒高度(φb)等关键结参数在不同温度下的变化，探究由p型B掺杂UNCD/a-C:H薄膜与n型Si衬底构成的异质结在紫外光检测性能退化的原因。
研究成果
异质结表现出整流特性，开启电压约为0.56 V。理想因子和势垒高度值表明，在300 K时结界面存在严重的复合过程，而在低温下则以隧穿过程为主。串联电阻在低温下显著增加，这可能是由于B掺杂UNCD/a-C:H薄膜中载流子浓度降低所致。这些发现为理解此类异质结中紫外光检测性能的退化提供了见解。
研究不足
该研究仅针对一种异质结样品开展，可能导致其他样品的计算结参数略有差异。B掺杂超纳米晶金刚石/非晶碳氢薄膜中的结构缺陷以及结界面处的界面态可能会影响所提取参数的准确性。
1：实验设计与方法选择：
通过脉冲激光沉积（PLD）形成异质结。利用热电子发射（TE）理论和Norde模型，从300至60K不同温度下测量的暗电流密度-电压（J-V）曲线中提取结参数。
2：样品选择与数据来源：
在n型Si晶圆衬底上通过PLD制备B掺杂p型UNCD/a-C:H薄膜。在60-300K温度范围内测量正向和反向偏压下的暗J-V曲线。
3：实验设备与材料清单：
使用波长193nm的ArF准分子激光器进行PLD。采用含0.1at.%硼元素的石墨靶材。使用卡尔蔡司Auriga场发射扫描电子显微镜（FESEM）和日立S-4700扫描电子显微镜观察表面形貌与截面。采用源表计（Keithley 2400）测量暗I-V曲线。
4：1at.%硼元素的石墨靶材。使用卡尔蔡司Auriga场发射扫描电子显微镜（FESEM）和日立S-4700扫描电子显微镜观察表面形貌与截面。采用源表计（Keithley 2400）测量暗I-V曲线。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：PLD工艺前对Si晶圆衬底进行清洗干燥。在H2气氛下以550°C衬底温度形成B掺杂p型UNCD/a-C:H薄膜。通过射频磁控溅射（RFMS）系统制备金属电极。
5：数据分析方法：
通过TE理论和Norde模型估算结参数。从正向lnJ-V曲线的线性区斜率和J轴截距估算理想因子与饱和电流密度。根据饱和电流密度计算势垒高度。从F(V)-V曲线的最低点计算串联电阻。
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Carl Zeiss Auriga Field Emission Scanning Electron Microscope
Auriga
Carl Zeiss
Used for studying the surface morphology of the B-doped UNCD/a-C:H films.
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Hitashi S-4700 Scanning Electron Microscope
S-4700
Hitashi
Used for examining a cross-section of the B-doped UNCD/a-C:H films.
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Keithley 2400
2400
Keithley
Used for measuring dark I–V curves of the heterojunctions.
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ArF excimer laser
Used as a source of irradiation for pulsed laser deposition.
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