Dopant uniformity and concentration in boron doped single crystal diamond films

High quality single crystal boron-doped diamond films are deposited in a microwave plasma-assisted CVD reactor with feedgas mixtures including hydrogen, methane, diborane, and carbon dioxide at reactor pressures of 160 Torr. The effect of diborane levels and other growth parameters on the incorporated boron levels are investigated, and the doping efficiency is calculated over a wide range of boron concentrations. The boron level is investigated using infrared absorption, and compared to SIMS measurements, and defects are shown to affect the doping uniformity

Deposition of thick boron-doped homoepitaxial single crystal diamond by microwave plasma chemical vapor deposition

The deposition of high quality single crystal boron-doped diamond is studied. The experimental conditions for the synthesis of 1-2 mm thick boron-doped diamond are investigated using a high power density microwave plasma-assisted chemical vapor deposition reactor. The boron-doped diamond is deposited at a rate of 8-11.5 m/h using 1 ppm diborane in the feed gas as the boron source, and the capability to overgrow defects is demonstrated. The experimental study also investigates the deposition of diamond with both 10 ppm diborane and 2.5-500 ppm of nitrogen added to the feedgas. Synthesized material properties are measured including the electrical conductivity using a four-point probe and the substitutional boron content using infrared absorption

Etude des couplages entre transport, chimie et transfert d'énergie dans les plasmas de décharge

Les problèmes de réactivité dans les plasmas froids sont au centre du développement d'un grand nombre de procédés et de dispositifs utilisant des décharges électriques. Nous pouvons citer par exemple les procédés de dépôt chimique assisté par plasma (PACVD), les procédés de gravure, les procédés de traitement de surface, les procédés de traitement d'effluents gazeux, la combustion assistée par plasma, le développement de laser à gaz et de nouvelles sources d'éclairage et enfin l'étude de la phase de rentrée de navettes spatiales dans l'atmosphère. Ces exemples correspondent à des conditions de décharge très différentes : pressions allant du mtorr à la pression atmosphérique, technique de couplage de type capacitive, inductive ou micro-onde... mais ont comme point commun d'utiliser des milieux faiblement ionisés et hors équilibre thermochimique : les plasmas de décharge. Dans cet article, nous nous intéressons tout particulièrement à la modélisation numérique des plasmas de décharge réactifs. Nous présentons les différentes approches et hypothèses simplificatrices pouvant être adoptées lorsque l'on s'intéresse à la description de la plupart des plasmas réactifs de laboratoire, à l'exception des plasmas magnétisés qui ne seront pas abordés ici