[发明专利]一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法

权利要求书

1.一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)氢终端金刚石薄膜的制备

首先使用H₂SO₄:HNO₃对单晶金刚石衬底酸洗，然后使用丙酮、乙醇、去离子水依次超声清洗；将清洗好的单晶金刚石衬底放入反应腔中，用氢等离子体刻蚀；然后通入CH₄气体，维持温度生长一段时间后关闭CH₄气体，用氢等离子体处理后关闭H₂自然冷却至室温，形成氢终端；将生长后的氢终端金刚石放置于空气中24h以上；

2)飞秒激光辐照处理

根据线性传输模型，进行光刻工艺，调节飞秒激光器，使激光聚焦在氢终端金刚石亚表面，调整激光照射功率、频率范围、扫描周期，破坏氢终端金刚石亚表面C-C键，产生石墨相；

3)制作欧姆接触电极

采用电子束蒸镀、热蒸镀或磁控溅射制备金属电极，之后进行快速退火处理，最终制得测试所需的欧姆电极图案。

2.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，步骤1)中所述H₂SO₄:HNO₃的比例为3:1，酸洗时间为20-40min；所述超声清洗时间5-15min；所述氢等离子体刻蚀时间15-25min，H₂流量为400-600sccm，温度为1000℃；所述通入CH₄气体的流量为0.4-0.6sccm，生长温度为900℃，生长时间0.5-1.5h；所述氢等离子体处理时间5-15min。

3.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤2)中激光的脉宽为飞秒级。

4.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤2)中激光照射功率2w-4w，频率范围800Hz-1100Hz，扫描周期1-10。

5.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤2)中飞秒激光垂直作用于氢终端金刚石上表面。

6.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤2)中飞秒激光聚焦位置在样品表面以下1μm范围内。

7.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤3)中用于欧姆接触的电极材料为Ti、Pt、Au、Pd中的一种或多种金属。

8.根据权利要求1所述的降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤3)中退火处理的氛围为氮气或真空条件下，退火温度500℃，退火时间30min。