第241章 MPCVD
陈舟看了眼正笑看着自己的吴博士,倒没急着回答问题。
他不觉得这位吴博士会无缘无故问自己一个数学专业的学生,关于半导体材料研究的问题。
陈舟的脑海中不断过滤筛选着这个课题相关的信息。
“这次课题的关键主要还是单晶金刚石的制备和掺杂,而我们俩主要帮助解决的问题,应该是掺杂过程中的问题。”
听到陈舟的话,吴博士双眼一亮,小伙子有点意思,有很强的抓关键能力。
“没错。”吴博士点点头,“你们俩主要还是通过数学方法,帮忙分析解决p型掺杂、n型掺杂以及共掺杂的问题。”
沈靖听到这两人的对话,吃惊的看着陈舟,怎么我们俩看的文献不一样?
这掺杂,那掺杂的都是些什么玩意?
就在沈靖疑惑的时候,彭飞已经带着潘诗妍走了过来。
“吴博士,诗妍来了。”
潘诗妍先是看了陈舟两人一眼,着重在陈舟身上停留了两秒,才跟吴博士说道:“老师,那我带他们先熟悉一下。”
吴博士点点头:“行,我先去另一个课题组看一下,诗妍你带他们熟悉一下环境,彭飞你去准备下午的实验。”
“好的,吴博士(老师)。”几人同时应道。
把事情交代完,吴馨月便离开了这个实验室。
她的手上同时负责着两个课题,还有一个是关于新型块材稀磁半导体的。
“诗妍,那我就先去忙了,陈舟他们就交给你了。”彭飞说完,冲陈舟他们俩笑了笑,便也去忙自己的了。
本来他以为吴馨月会把两人交给他的,没想到会把潘诗妍喊来。
不过也不奇怪,潘诗妍是吴馨月的得意弟子,由她来带着陈舟两人,显然更合适。
潘诗妍看着陈舟两人,自我介绍道:“我算是你们的学姐,燕大物理系的。”
“陈舟,燕大数学系的,学姐好!”陈舟说道。
“学姐好,我叫沈靖,也是燕大数学系的。”沈靖也说道。
潘诗妍点点头,看向陈舟:“陈舟,我知道你,燕大新一代天才数学家,证明了冰雹猜想。”
陈舟笑了笑:“学姐过奖了。”
潘诗妍不置可否,转而说道:“走吧,带你们看看。”
闻言,陈舟和沈靖两人便跟了上去。
潘诗妍的话并不多,一路上只是简单的介绍了各种仪器设备,以及这次课题的实验内容。
除此之外,倒没多说一句话。
陈舟和沈靖对视一眼,都觉得这位学姐颇为高冷。
而陈舟和沈靖也就默默的在后边跟着,不敢多说话。
走了好一会,直到来到单晶金刚石制备的实验区时,潘诗妍才出声问道:“半导体材料和器件的技术革新速度一直遵循着摩尔定律,为信息工业的发展做着贡献。”
“随着半导体行业的不断发展,越来越多的半导体材料被应用于电子器件中。那你们知道,我们这次课题,为什么要采用金刚石吗?”
陈舟和沈靖再次对视一眼,沈靖给陈舟递了个眼神,交给你了,我不懂这些……
而陈舟只觉得纳闷,怎么这师徒两人,都喜欢问人问题呢?
偏偏还都是这么简单的问题,要问也问点有难度的呀?
想是这样想,陈舟肯定不会说出来,万一这高冷学姐……
收回思绪,陈舟轻声说道:“普通半导体材料受到自身性能的约束,在高温条件下的应用会受到极大的限制。”
“而金刚石半导体器件具有高载流子迁移率、高热导率和低介电常数等优异的电学性质,能够在高频、大功率和高温高压等十分恶劣的环境中运行。”
“金刚石通过掺杂可呈现n型导电和p型导电,性能会远超砷化镓、氮化镓和碳化硅等材料,是目前最有希望的宽禁带高温半导体材料。”
潘诗妍略显意外的看了陈舟一眼,没想到这人知道的还不少。
“没错。但不光如此,”潘诗妍补充道,“由于金刚石带隙很宽,在半导体领域中,既能作为有源器件材料,像场效应管和功率开关,也能作为像肖特基二极管这样的无源器件材料。”
顿了顿,她看着陈舟又问道:“你刚才说金刚石是一种宽禁带高温半导体材料,怎么看出来的?”
陈舟看了潘诗妍一眼,想了想,既然你打开了话题,那我就不客气了。
陈舟便说道:“金刚石的带隙宽度是,它的高载流子迁移率在4500cm??/(V·s),空穴为3800cm??/(V·s),高热导率在22W/(cm·K),高击穿电场在10MV/cm。”
“而其电子载流子饱和速率在×10^7到×10^7cm/s之间,空穴载流子饱和速率在×10^7到×10^7cm/s之间,低介电常数是。”
“基于这些优异的性能参数,金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功损耗率电子器件最有希望的材料。”
说完这些,陈舟停顿了一下,又继续说道:“虽然金刚石的储量非常稀少,但是上世纪50年代,人们便已经用石墨合成了人造金刚石。”
“而且人造金刚石和天然金刚石的结构相同、性能相近,也就很好的解决了金刚石来源的问题。”
“此外,上世纪80年代,通过建立热丝化学气相沉积装置,也就是HFCVD法,已经能够在非金刚石衬底上制备金刚石薄膜。到了90年代中期,金刚石膜沉积理论已经相对完善了。”
“虽然后来在20世纪末到21世纪初的时候,受到制备方法的制约,金刚石膜的研究不太顺利,但随着重复生长法、三维生长法及马赛克法的出现,促进了大尺寸金刚石制备的发展。”
随着陈舟的叙述的声音,他身旁的沈靖已经目瞪口呆了。
好家伙,你真的是我们数学专业的吗?
不是,你真的是我们物理和数学专业的吗?
这怎么化学方法都这么熟悉?
当然,更令沈靖惊讶的是,这些内容,他怎么没在文献上看到?
不管是四十三所发的课题资料,还是陈舟给他发的课题资料,都没有……
除了沈靖外,原本正在做实验的研究员们也是一脸惊讶的回头看着陈舟。
你们不是说找的是燕大数学系的人来帮忙吗?
我怎么看这像是化学系的?
而问问题的潘诗妍,也同样被陈舟这流利的叙述给惊到了。
原本想着给两个新人上上课的她,却没想到被陈舟给重新上了一遍课。
陈舟看了众人一眼,缓缓将目光落在实验装置上,轻声说道:“你们采用的制备金刚石薄膜的方法,应该是微波等离子体化学气相沉积装置,也就是MPCVD法。”
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他不觉得这位吴博士会无缘无故问自己一个数学专业的学生,关于半导体材料研究的问题。
陈舟的脑海中不断过滤筛选着这个课题相关的信息。
“这次课题的关键主要还是单晶金刚石的制备和掺杂,而我们俩主要帮助解决的问题,应该是掺杂过程中的问题。”
听到陈舟的话,吴博士双眼一亮,小伙子有点意思,有很强的抓关键能力。
“没错。”吴博士点点头,“你们俩主要还是通过数学方法,帮忙分析解决p型掺杂、n型掺杂以及共掺杂的问题。”
沈靖听到这两人的对话,吃惊的看着陈舟,怎么我们俩看的文献不一样?
这掺杂,那掺杂的都是些什么玩意?
就在沈靖疑惑的时候,彭飞已经带着潘诗妍走了过来。
“吴博士,诗妍来了。”
潘诗妍先是看了陈舟两人一眼,着重在陈舟身上停留了两秒,才跟吴博士说道:“老师,那我带他们先熟悉一下。”
吴博士点点头:“行,我先去另一个课题组看一下,诗妍你带他们熟悉一下环境,彭飞你去准备下午的实验。”
“好的,吴博士(老师)。”几人同时应道。
把事情交代完,吴馨月便离开了这个实验室。
她的手上同时负责着两个课题,还有一个是关于新型块材稀磁半导体的。
“诗妍,那我就先去忙了,陈舟他们就交给你了。”彭飞说完,冲陈舟他们俩笑了笑,便也去忙自己的了。
本来他以为吴馨月会把两人交给他的,没想到会把潘诗妍喊来。
不过也不奇怪,潘诗妍是吴馨月的得意弟子,由她来带着陈舟两人,显然更合适。
潘诗妍看着陈舟两人,自我介绍道:“我算是你们的学姐,燕大物理系的。”
“陈舟,燕大数学系的,学姐好!”陈舟说道。
“学姐好,我叫沈靖,也是燕大数学系的。”沈靖也说道。
潘诗妍点点头,看向陈舟:“陈舟,我知道你,燕大新一代天才数学家,证明了冰雹猜想。”
陈舟笑了笑:“学姐过奖了。”
潘诗妍不置可否,转而说道:“走吧,带你们看看。”
闻言,陈舟和沈靖两人便跟了上去。
潘诗妍的话并不多,一路上只是简单的介绍了各种仪器设备,以及这次课题的实验内容。
除此之外,倒没多说一句话。
陈舟和沈靖对视一眼,都觉得这位学姐颇为高冷。
而陈舟和沈靖也就默默的在后边跟着,不敢多说话。
走了好一会,直到来到单晶金刚石制备的实验区时,潘诗妍才出声问道:“半导体材料和器件的技术革新速度一直遵循着摩尔定律,为信息工业的发展做着贡献。”
“随着半导体行业的不断发展,越来越多的半导体材料被应用于电子器件中。那你们知道,我们这次课题,为什么要采用金刚石吗?”
陈舟和沈靖再次对视一眼,沈靖给陈舟递了个眼神,交给你了,我不懂这些……
而陈舟只觉得纳闷,怎么这师徒两人,都喜欢问人问题呢?
偏偏还都是这么简单的问题,要问也问点有难度的呀?
想是这样想,陈舟肯定不会说出来,万一这高冷学姐……
收回思绪,陈舟轻声说道:“普通半导体材料受到自身性能的约束,在高温条件下的应用会受到极大的限制。”
“而金刚石半导体器件具有高载流子迁移率、高热导率和低介电常数等优异的电学性质,能够在高频、大功率和高温高压等十分恶劣的环境中运行。”
“金刚石通过掺杂可呈现n型导电和p型导电,性能会远超砷化镓、氮化镓和碳化硅等材料,是目前最有希望的宽禁带高温半导体材料。”
潘诗妍略显意外的看了陈舟一眼,没想到这人知道的还不少。
“没错。但不光如此,”潘诗妍补充道,“由于金刚石带隙很宽,在半导体领域中,既能作为有源器件材料,像场效应管和功率开关,也能作为像肖特基二极管这样的无源器件材料。”
顿了顿,她看着陈舟又问道:“你刚才说金刚石是一种宽禁带高温半导体材料,怎么看出来的?”
陈舟看了潘诗妍一眼,想了想,既然你打开了话题,那我就不客气了。
陈舟便说道:“金刚石的带隙宽度是,它的高载流子迁移率在4500cm??/(V·s),空穴为3800cm??/(V·s),高热导率在22W/(cm·K),高击穿电场在10MV/cm。”
“而其电子载流子饱和速率在×10^7到×10^7cm/s之间,空穴载流子饱和速率在×10^7到×10^7cm/s之间,低介电常数是。”
“基于这些优异的性能参数,金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功损耗率电子器件最有希望的材料。”
说完这些,陈舟停顿了一下,又继续说道:“虽然金刚石的储量非常稀少,但是上世纪50年代,人们便已经用石墨合成了人造金刚石。”
“而且人造金刚石和天然金刚石的结构相同、性能相近,也就很好的解决了金刚石来源的问题。”
“此外,上世纪80年代,通过建立热丝化学气相沉积装置,也就是HFCVD法,已经能够在非金刚石衬底上制备金刚石薄膜。到了90年代中期,金刚石膜沉积理论已经相对完善了。”
“虽然后来在20世纪末到21世纪初的时候,受到制备方法的制约,金刚石膜的研究不太顺利,但随着重复生长法、三维生长法及马赛克法的出现,促进了大尺寸金刚石制备的发展。”
随着陈舟的叙述的声音,他身旁的沈靖已经目瞪口呆了。
好家伙,你真的是我们数学专业的吗?
不是,你真的是我们物理和数学专业的吗?
这怎么化学方法都这么熟悉?
当然,更令沈靖惊讶的是,这些内容,他怎么没在文献上看到?
不管是四十三所发的课题资料,还是陈舟给他发的课题资料,都没有……
除了沈靖外,原本正在做实验的研究员们也是一脸惊讶的回头看着陈舟。
你们不是说找的是燕大数学系的人来帮忙吗?
我怎么看这像是化学系的?
而问问题的潘诗妍,也同样被陈舟这流利的叙述给惊到了。
原本想着给两个新人上上课的她,却没想到被陈舟给重新上了一遍课。
陈舟看了众人一眼,缓缓将目光落在实验装置上,轻声说道:“你们采用的制备金刚石薄膜的方法,应该是微波等离子体化学气相沉积装置,也就是MPCVD法。”
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