第259章 p型、n型、共摻雜（2/2）
看到這個內容時，陳舟的雙眼瞬間明亮起來。
n型摻雜，或者說磷摻雜金剛石，之所以難。
是因為磷原子比碳原子大，很難嵌入金剛石晶格。
當磷原子進入金剛石晶格內，會引起晶格扭曲，影響金剛石中的構型、鍵型和電荷分布。
磷摻雜金剛石中存在大量空位，也會與磷原子形成結合力很強的磷—空位缺陷。
這種缺陷的能級位於金剛石導帶底約1.7eV的位置上，可以補償施主，阻礙磷原子的電離。
進而導致難以獲得高質量的磷摻雜金剛石薄膜。
雖然磷的能級位於導帶底以下0.58eV，但是這種缺陷卻還是存在。
「缺陷的填補……」
陳舟手中的動作加快，滑鼠的滾輪不斷滑動。
屏幕上的內容被陳舟拉到了共摻雜的部分。
【氮原子處於金剛石晶格中的替代位置，會形成激發能量為1.7eV的深施主能級，在室溫下不導電……】
【理論上，磷可以作為淺施主雜質，但磷原子的半徑大於碳原子半徑，很難摻入金剛石晶格中……】
【理論表明，磷—氮共摻的方法，也許是克服寬禁帶和超寬禁帶半導體自身補償的一種有效方法……】
【……】
看到這，陳舟手中的速度不自覺的慢了下來。
如果氮原子能夠填補缺陷，磷原子的摻雜就有了空間……
本來是準備先解決n型摻雜問題的，結果這一思考，問題就跳躍到了共摻雜？
因為四十三所的n型摻雜實驗，採用的是磷摻雜。
所以在共摻雜中，他們研究的便是磷—氮共摻的方法。
這也使得陳舟就這樣把兩者聯繫在了一起。
陳舟不由得在心中笑了笑，但也隨即便決定將n型摻雜和共摻雜的問題放在一塊解決。
在共摻雜實驗中，最早被作為磷源的是PH3，被作為氮源的是N2。
但是，採用這兩種氣體進行實驗時，得到的結果卻並不理想。
製備出來的摻雜金剛石膜的電阻率很高。
隨後的實驗中，磷源和氮源的選擇被不斷變更。
像是NH4H2P04這種包含磷元素和氮元素的單一摻雜源，也被應用到了研究上。
但得到的金剛石膜的電阻率依然很高。
陳舟又看了一眼四十三所的實驗數據，隨即開始在草稿紙上整理可以作為氮源和磷源的物質。
在陳舟沉浸在研究中時，房間外的天色已經漸漸暗了下來。
「陳舟。」
被沈靖的聲音喊醒，陳舟疑惑的抬起頭看著沈靖。
沈靖指了指電腦：「數據分析完成了。」
「噢。」陳舟應了一聲，起身走到沈靖旁邊看了一眼。
分析的結果和他的預料基本上沒有多大差別。
「發給我，我做最後的處理。」
沈靖點點頭：「好。」
陳舟轉身就準備走回座位，這時沈靖拽住了他，指了指電腦屏幕的右下角。
陳舟看了一眼，這才驚覺居然已經六點半了。
想了想，陳舟並不打算在四十三所加班，還是回酒店舒服些。
於是，兩個人把資料整理好，跟彭飛那邊說了一聲，便離開了四十三所。
陳舟本來還奇怪彭飛居然一下午沒過來找他，打電話時才明白過來。
彭飛這會正忙著金剛石薄膜成品的收集呢。
採用改進工藝製備的金剛石薄膜已經完成。
聽彭飛的意思，陳舟估計他今晚又會熬夜加班。
而且還不知他一個人……
在外面簡單的吃了晚飯，陳舟和沈靖就回到了酒店。
沈靖本打算像先前一樣跟到陳舟房間的，結果被陳舟攔了下來。
「晚上好好休息，明天有你忙的。」丟下這麼一句話，陳舟就關門進了房間。
門外，沈靖看著被關上的房門，嘀咕道：「這該不會是閉關吧？」
房間裡，陳舟迅速打開電腦，掏出草稿紙和錯題集。
「就在今晚了……」
只掃了一眼，下午的思路便接續上了。
陳舟再次沉浸於n型摻雜和共摻雜的問題研究中。
原本特意準備的一沓嶄新的A4草稿紙，隨著時間的推移，漸漸變薄。
而他一直所心疼的筆芯，也在以一種超乎常理的速度，不斷流逝在草稿紙上。
錯題集上的內容，也在不斷的增減著。
「不管氮源和磷源的採用的是什麼，目的就只有一個……」
「不管裝置內的系統是什麼樣的，它都始終只為了製備出摻雜的金剛石薄膜……」
陳舟的思路變得清晰起來，方向也逐漸明確。
在四十三所的共摻雜實驗中，裝置內並沒有採用多餘的系統作為輔助。
但其實，如果有其它系統輔助的話，可能結果會更好也說不定。
這是國外的一篇文獻給陳舟的啟發。
把寫滿的草稿紙拿到一邊，換上一張新的草稿紙，再把筆芯換上滿水的。
陳舟在草稿紙上寫到：
【在NiMnCo—C系統中，採用P2N5、羰基離子粉末和磷粉末在高溫高壓下混合，提供氮源和磷源，以此方法摻雜金剛石……】
寫完這句話，陳舟突然笑了出來。
「這麼簡單的道理，為什麼我還想了這麼久？」
相比單純的氮摻雜金剛石，sp3-CH3形式的H原子更容易摻入磷—氮共摻的金剛石晶格中，提高共摻雜金剛石的質量。
因為在磷—氮共摻系統中，磷原子摻入後產生許多缺陷，形成了碳原子懸掛鍵，有助於氫原子摻入金剛石晶格。
而氫原子可以刻蝕sp2相，有利於高質量金剛石薄膜的沉積。
「系統和氮源、磷源確定後，那共摻雜實驗剩下的問題，就好解決了……」
陳舟說著，把放在一旁的幾張草稿紙拿了過來。
這是在研究氮源和磷源時，針對不同情況，陳舟所做的參數研究。
這會，正好拿來驗證。
一般的襯底溫度、摻雜濃度、工作壓力等等等等，通過錯題集的試錯，很快就能得到一個大致區間。
再經過分析模型的驗證，再迴轉到錯題集進一步試錯。
那就成了！
把共摻雜的問題一解決，那n型摻雜的問題，也就是鋪在紙面上的答案了。