[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018年7月9日-2018年7月13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 磷掺杂纳米晶金刚石薄膜的结构表征与发射特性

摘要： 采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD），以H2、CH4和PH3混合气体为前驱体，在n型硅衬底上生长了磷掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜，用于冷阴极应用。通过室温下532 nm绿光拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子能量损失谱对结构特性进行了表征。所生长的薄膜具有良好的导电性，其典型结构由尺寸约20-100 nm的sp3金刚石晶粒与sp2晶界组合构成。通过与单晶、NCD薄膜及尖端阵列NCD进行对比，测试了电子发射特性。结果表明尖端阵列NCD具有优异的发射性能，其阈值电场更低且饱和电流更高。