本文關(guān)鍵詞： 直流輝光放電 氮摻雜石墨烯 等離子體 多物理場(chǎng)耦合分析 原子層沉積(ALD)　出處：《微納電子技術(shù)》2017年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在原子層沉積(ALD)的腔室內(nèi),采用直流輝光放電技術(shù),以N2等離子體作為摻雜源制備了氮摻雜石墨烯,考察了電場(chǎng)方向和摻雜時(shí)間對(duì)石墨烯的摻雜特性影響。喇曼光譜和高分辨率X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試表明,隨著摻雜時(shí)間的延長(zhǎng),氮的摻雜量逐漸提高,并且負(fù)電場(chǎng)較正電場(chǎng)具有更高的摻雜效率,在-800 V電場(chǎng)、N2等離子體摻雜2 h的條件下,石墨烯中氮與碳的原子比達(dá)到9.5%。同時(shí),采用Comsol Multiphysics軟件模擬了腔室內(nèi)正負(fù)電場(chǎng)情況下的等離子體分布,結(jié)果表明電極盤為負(fù)電時(shí),腔室內(nèi)的放電區(qū)域更加發(fā)散,有利于摻雜離子與自由基到石墨烯表面的擴(kuò)散。
[Abstract]:Nitrogen doped graphene was prepared by direct current glow discharge (DC glow discharge) in the chamber of atomic layer deposition (ALD) with N2 plasma as the dopant source. The effects of electric field direction and doping time on the doping characteristics of graphene were investigated. Raman spectra and high resolution X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements showed that the amount of nitrogen doping increased with the increase of doping time. The negative electric field has higher doping efficiency than the positive electric field. The atomic ratio of nitrogen to carbon in graphene can reach 9.5% under the condition of -800 V electric field and N2 plasma doping for 2 h. At the same time, Comsol Multiphysics software was used to simulate the plasma distribution in the chamber with positive and negative electric field. The results show that the discharge region of the chamber becomes more divergent when the electrode plate is negative, which is conducive to the diffusion of doped ions and free radicals to the surface of graphene.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所微電子儀器設(shè)備研究中心;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);中國(guó)科學(xué)院微電子研究所微電子器件與集成技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;集成電路測(cè)試技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(61604175,61404170) 國(guó)家重大科研儀器研制資助項(xiàng)目(61427901)
【分類號(hào)】：TQ127.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1540126