Technology for diamond based electronics [Elektronische Ressource] / von Michal Kubovič

TechnologyfordiamondbasedelectronicsDissertationzurErlangungdesakademischenGradeseinesDoktor Ingenieurs(Dr. Ing.)derFakultat¨ fur¨ IngenieurwissenschaftenderUniversitat¨ UlmvonIng. MichalKubovicˇausMyjavaGutachter: Prof. Dr. Ing. E.KohnProf. Dr. CarlE.KrillAmtierenderDekan: Prof. Dr. rer. nat. HelmuthPartschUlm,24. January2008iiContentsListoffigures viiListoftables ixSummary xi1 Introduction 12 Structureandpropertiesofdiamond 72.1 Structureofdiamond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.1.1 Crystalstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.1.2 Bandstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2 Electricalpropertiesofdiamond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.3 Comparisontoothersemiconductormaterials . . . . . . . . . . . . . . . 93 Dopingofdiamond 133.1 p–typedoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1.1 Borondoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1.2 p typechannelinducedbyhydrogentermination . . . . . . . . . 173.2 n–typedoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2.1 Nitrogendoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2.2 Phosphorousdoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Growthofdiamond 234.1 MicrowaveplasmaCVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.2 Principleofdiamondgrowth . . .