宽禁带半导体金刚石辐照缺陷的光致发光与光致变色PDF电子书下载

第1章 金刚石的基本性质 1

1.1 金刚石的分类 1

1.2 金刚石的结构 2

1.3 金刚石的性质及应用 2

1.4 金刚石的生长 3

1.4.1 高温高压法 3

1.4.2 化学气相沉积法 5

1.4.3 金刚石的硼掺杂 5

1.5 光学中心的命名 5

1.6 国内外研究现状分析 6

1.6.1 辐照金刚石 6

1.6.2 光致发光技术 7

1.7 本书的研究内容 7

第2章 金刚石的理论基础 8

2.1 结晶学及能带理论 8

2.1.1 晶格 8

2.1.2 晶向与米勒指数 8

2.1.3 倒易点阵与布里渊区 8

2.1.4 禁带的产生 10

2.1.5 施主与受主 12

2.1.6 声子与Raman散射 13

2.2 电子辐照 14

2.2.1 优势 14

2.2.2 电子能量 15

2.2.3 电子渗透的深度 15

2.2.4 电子剂量 16

2.2.5 辐照区域 16

2.3 金刚石点缺陷 16

2.3.1 本征点缺陷 16

2.3.2 杂质缺陷 18

2.3.3 热激活能 20

2.4 光致发光与光学跃迁 20

2.4.1 光致发光 20

2.4.2 辐射跃迁 21

2.4.3 Huang-Rhys因子 23

2.4.4 Jahn-Teller效应 24

2.4.5 振动结构与局部振动模 25

2.5 外加场的作用 26

第3章 金刚石辐照缺陷引入与表征 27

3.1 金刚石试样的制备 27

3.2 透射电子显微镜 28

3.3 低温PL光谱及Raman光谱 29

3.3.1 低温冷却 30

3.3.2 Renishaw激光共聚焦显微Raman光谱仪 30

3.4 激光共聚焦显微Raman光谱仪的校正 31

3.5 WiRETM软件 32

3.5.1 软件的设置 32

3.5.2 光谱的采集 33

3.5.3 线扫描与面扫描 33

3.5.4 曲线的拟合 34

3.6 退火 35

第4章 Ⅱa型金刚石辐照缺陷的光致发光与光致变色 36

4.1 引言 36

4.2 光学中心 38

4.2.1 Raman峰 41

4.2.2 3H中心 41

4.2.3 GR 1中心 43

4.2.4 515.8nm、533.5nm及580nm中心 44

4.3 实验条件的影响 46

4.3.1 辐照电子剂量 47

4.3.2 剂量速率 49

4.3.3 辐照温度 51

4.3.4 辐照电压 51

4.3.5 测试温度 54

4.3.6 局部应力 55

4.4 紫外激光激发与光致变色 58

4.5 光学中心的空间分布 60

4.5.1 辐照平面方向 60

4.5.2 深度方向 62

4.6 退火 66

4.7 扫描电子显微镜 74

第5章 Ⅰ型金刚石辐照缺陷的光致发光与光致变色 77

5.1 引言 77

5.2 光学中心 81

5.3 紫外激光激发与光致变色 85

5.4 退火 89

5.5 扫描电子显微镜 94

5.6 杂质氮在晶体中的分布情况 97

5.7 缺陷结构与电荷状态 102

5.7.1 3H中心 102

5.7.2 515.8nm、 533.5nm与580nm中心 104

5.7.3 523.7nm中心与626.3nm中心 105

5.8 NV中心的相互转化 107

第6章 Ⅱb型金刚石辐照缺陷的光致发光及光致变色 108

6.1 引言 108

6.2 光学中心 113

6.2.1 635.7nm中心 114

6.2.2 666.0nm中心 115

6.2.3 648.1nm中心 116

6.2.4 其他光学中心 117

6.3 光致变色及热致变色 117

6.4 扫描电子显微镜 124

6.5 缺陷结构模型 126

6.5.1 635.7nm／666.0nm中心（DB 1中心） 126

6.5.2 648.1nm中心 127

6.6 光致变色与热致变色 127

第7章 总结 129

参考文献 132