學(xué)霸從改變開始 第241章 MPCVD

陳舟看了眼正笑看著自己的吳博士，倒沒急著回答問題。

他不覺得這位吳博士會無緣無故問自己一個數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，關(guān)于半導(dǎo)體材料研究的問題。

陳舟的腦海中不斷過濾篩選著這個課題相關(guān)的信息。

“這次課題的關(guān)鍵主要還是單晶金剛石的制備和摻雜，而我們倆主要幫助解決的問題，應(yīng)該是摻雜過程中的問題。”

聽到陳舟的話，吳博士雙眼一亮，小伙子有點意思，有很強的抓關(guān)鍵能力。

“沒錯。”吳博士點點頭，“你們倆主要還是通過數(shù)學(xué)方法，幫忙分析解決p型摻雜、n型摻雜以及共摻雜的問題。”

沈靖聽到這兩人的對話，吃驚的看著陳舟，怎么我們倆看的文獻(xiàn)不一樣？

這摻雜，那摻雜的都是些什么玩意？

就在沈靖疑惑的時候，彭飛已經(jīng)帶著潘詩妍走了過來。

“吳博士，詩妍來了。”

潘詩妍先是看了陳舟兩人一眼，著重在陳舟身上停留了兩秒，才跟吳博士說道：“老師，那我?guī)麄兿仁煜ひ幌隆！?p/> 吳博士點點頭：“行，我先去另一個課題組看一下，詩妍你帶他們熟悉一下環(huán)境，彭飛你去準(zhǔn)備下午的實驗。”

“好的，吳博士（老師）。”幾人同時應(yīng)道。

把事情交代完，吳馨月便離開了這個實驗室。

她的手上同時負(fù)責(zé)著兩個課題，還有一個是關(guān)于新型塊材稀磁半導(dǎo)體的。

“詩妍，那我就先去忙了，陳舟他們就交給你了。”彭飛說完，沖陳舟他們倆笑了笑，便也去忙自己的了。

本來他以為吳馨月會把兩人交給他的，沒想到會把潘詩妍喊來。

不過也不奇怪，潘詩妍是吳馨月的得意弟子，由她來帶著陳舟兩人，顯然更合適。

潘詩妍看著陳舟兩人，自我介紹道：“我算是你們的學(xué)姐，燕大物理系的。”

“陳舟，燕大數(shù)學(xué)系的，學(xué)姐好！”陳舟說道。

“學(xué)姐好，我叫沈靖，也是燕大數(shù)學(xué)系的。”沈靖也說道。

潘詩妍點點頭，看向陳舟：“陳舟，我知道你，燕大新一代天才數(shù)學(xué)家，證明了冰雹猜想。”

陳舟笑了笑：“學(xué)姐過獎了。”

潘詩妍不置可否，轉(zhuǎn)而說道：“走吧，帶你們看看。”

聞言，陳舟和沈靖兩人便跟了上去。

潘詩妍的話并不多，一路上只是簡單的介紹了各種儀器設(shè)備，以及這次課題的實驗內(nèi)容。

除此之外，倒沒多說一句話。

陳舟和沈靖對視一眼，都覺得這位學(xué)姐頗為高冷。

而陳舟和沈靖也就默默的在后邊跟著，不敢多說話。

走了好一會，直到來到單晶金剛石制備的實驗區(qū)時，潘詩妍才出聲問道：“半導(dǎo)體材料和器件的技術(shù)革新速度一直遵循著摩爾定律，為信息工業(yè)的發(fā)展做著貢獻(xiàn)。”

“隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的半導(dǎo)體材料被應(yīng)用于電子器件中。那你們知道，我們這次課題，為什么要采用金剛石嗎？”

陳舟和沈靖再次對視一眼，沈靖給陳舟遞了個眼神，交給你了，我不懂這些……

而陳舟只覺得納悶，怎么這師徒兩人，都喜歡問人問題呢？

偏偏還都是這么簡單的問題，要問也問點有難度的呀？

想是這樣想，陳舟肯定不會說出來，萬一這高冷學(xué)姐……

收回思緒，陳舟輕聲說道：“普通半導(dǎo)體材料受到自身性能的約束，在高溫條件下的應(yīng)用會受到極大的限制。”

“而金剛石半導(dǎo)體器件具有高載流子遷移率、高熱導(dǎo)率和低介電常數(shù)等優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)，能夠在高頻、大功率和高溫高壓等十分惡劣的環(huán)境中運行。”

“金剛石通過摻雜可呈現(xiàn)n型導(dǎo)電和p型導(dǎo)電，性能會遠(yuǎn)超砷化鎵、氮化鎵和碳化硅等材料，是目前最有希望的寬禁帶高溫半導(dǎo)體材料。”

潘詩妍略顯意外的看了陳舟一眼，沒想到這人知道的還不少。

“沒錯。但不光如此，”潘詩妍補充道，“由于金剛石帶隙很寬，在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，既能作為有源器件材料，像場效應(yīng)管和功率開關(guān)，也能作為像肖特基二極管這樣的無源器件材料。”

頓了頓，她看著陳舟又問道：“你剛才說金剛石是一種寬禁帶高溫半導(dǎo)體材料，怎么看出來的？”

陳舟看了潘詩妍一眼，想了想，既然你打開了話題，那我就不客氣了。

陳舟便說道：“金剛石的帶隙寬度是5.5eV，它的高載流子遷移率在4500cm/(V·s)，空穴為3800cm/(V·s），高熱導(dǎo)率在22W/(cm·K)，高擊穿電場在10MV/cm。”

“而其電子載流子飽和速率在1.5×107到2.7×107cm/s之間，空穴載流子飽和速率在0.85×107到1.2×107cm/s之間，低介電常數(shù)是5.7。”

“基于這些優(yōu)異的性能參數(shù)，金剛石被認(rèn)為是制備下一代高功率、高頻、高溫及低功損耗率電子器件最有希望的材料。”

說完這些，陳舟停頓了一下，又繼續(xù)說道：“雖然金剛石的儲量非常稀少，但是上世紀(jì)50年代，人們便已經(jīng)用石墨合成了人造金剛石。”

“而且人造金剛石和天然金剛石的結(jié)構(gòu)相同、性能相近，也就很好的解決了金剛石來源的問題。”

“此外，上世紀(jì)80年代，通過建立熱絲化學(xué)氣相沉積裝置，也就是HFCVD法，已經(jīng)能夠在非金剛石襯底上制備金剛石薄膜。到了90年代中期，金剛石膜沉積理論已經(jīng)相對完善了。”

“雖然后來在20世紀(jì)末到21世紀(jì)初的時候，受到制備方法的制約，金剛石膜的研究不太順利，但隨著重復(fù)生長法、三維生長法及馬賽克法的出現(xiàn)，促進(jìn)了大尺寸金剛石制備的發(fā)展。”

隨著陳舟的敘述的聲音，他身旁的沈靖已經(jīng)目瞪口呆了。

好家伙，你真的是我們數(shù)學(xué)專業(yè)的嗎？

不是，你真的是我們物理和數(shù)學(xué)專業(yè)的嗎？

這怎么化學(xué)方法都這么熟悉？

當(dāng)然，更令沈靖驚訝的是，這些內(nèi)容，他怎么沒在文獻(xiàn)上看到？

不管是四十三所發(fā)的課題資料，還是陳舟給他發(fā)的課題資料，都沒有……

除了沈靖外，原本正在做實驗的研究員們也是一臉驚訝的回頭看著陳舟。

你們不是說找的是燕大數(shù)學(xué)系的人來幫忙嗎？

我怎么看這像是化學(xué)系的？

而問問題的潘詩妍，也同樣被陳舟這流利的敘述給驚到了。

原本想著給兩個新人上上課的她，卻沒想到被陳舟給重新上了一遍課。

陳舟看了眾人一眼，緩緩將目光落在實驗裝置上，輕聲說道：“你們采用的制備金剛石薄膜的方法，應(yīng)該是微波等離子體化學(xué)氣相沉積裝置，也就是MPCVD法。”

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