通过脉冲激光沉积形成的n型硅/B掺杂p型超纳米晶金刚石异质结的C–V–f、G–V–f和Z″–Z′特性

摘要： 采用脉冲激光沉积法在550°C加热衬底温度下制备了n型硅/p型硼掺杂超纳米晶金刚石异质结光电二极管。根据电容-电压-频率(C-V-f)和电导-电压-频率(G-V-f)曲线，零偏压下的串联电阻(Rs)值在2MHz时为154.41Ω，在40kHz时为1.72kΩ。Rs应归因于金属接触中的Rs以及有源层中的体电阻。在40kHz时，界面态密度(Nss)为1.78×10^13 eV^-1 cm^-2，并随频率升高呈指数下降至2MHz时的1.39×10^12 eV^-1 cm^-2。评估认为异质结界面处的Nss是导致光探测性能退化的原因。在不同电压值下，实部(Z')和虚部(Z'')特性曲线的呈现显示出中心位于Z'轴下方的单半圆，且曲线幅度随电压增大而减小。Z''-Z'曲线的特性可识别为等效电路模型，合适的模型包含与电阻和恒定相位元件并联电路组合的Rs。