КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ

Особенности проводимости номинально нелегированного монокристаллического CVD алмаза

М. С. Каган^a, С. К. Папроцкий^a, Н. А. Хвальковский^a, И. В. Алтухов^a, Н. Б. Родионов^b, А. П. Большаков^c, В. Г. Ральченко^c, Р. А. Хмельницкий<sup>bd

a</sup> Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия
^b Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований “ТРИНИТИ”, 142191 Троицк, Москва, Россия
^c Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
^d Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, 119333 Москва, Россия

Аннотация: Исследована проводимость пленок номинально нелегированного монокристаллического алмаза, эпитаксиально выращенного методом газофазного химического осаждения (CVD) на сильно легированной бором алмазной $p^+$-подложке. Проводимость пленок определяется акцепторной примесью бора. Температурная зависимость проводимости в интервале температур $300$–$500$ К подчиняется активационному закону, однако энергия активации значительно превышает энергию ионизации акцепторов бора $\varepsilon_i = 0.37\,$эВ. Обнаружено, что акцепторы сильно компенсированы. Это приводит к возникновению случайного потенциала большой амплитуды $\gamma\approx 0.2\,$эВ, из-за чего энергия активации сильно возрастает до величины ${\sim}\varepsilon_i +\gamma$. Причина возникновения большого случайного потенциала связывается с самокомпенсацией примесей бора атомами азота в процессе CVD роста алмазных пленок на сильно легированной подложке.

Поступила в редакцию: 12.07.2024
Исправленный вариант: 11.12.2024
Принята в печать: 12.12.2024

DOI: 10.31857/S0370274X25020116

 Англоязычная версия: Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, 2025, 121:3, 220–224