类金刚石薄膜(DLC)是一类新型碳基非晶半导体材料,主要由sp3键(金刚石相)和sp2键(石墨相)组成,在场发射、传感器、集成电路等电学领域具有应用潜力。在DLC电学应用中,金属/DLC/金属(MSM)结构会影响器件的性能,然而由于DLC组分、结构差异以及DLC/金属界面的不同,MSM结构的电学行为可表现为DLC体材料决定或者由DLC/金属界面决定。因此,本文采用磁控溅射技术制备不同成相能力的Al和Cr金属层,采用离子束技术沉积DLC,构建了不同MSM结构,并系统研究其电学行为。采用XPS,Raman光谱、TEM分析DLC薄膜的组分以及微观结构,采用EMCRX-HF型低温探针台系统表征MSM结构的I-V以及R-T电学行为。结果表明:在-5～5 V电压范围内,MSM结构的电荷输运主要由DLC决定,满足Poole-Frenkel机制,其电流主要受到缺陷态之间的热辅助跃迁限制。此外,薄膜电导率随温度变化的关系曲线表明,DLC(300 K)电导率约为1.2×10~(-11)ohm~(-1)?cm~(-1),在150～400 K范围内,其电子输运具有热激活特性,为典型的Arrhenius型导电,热激活能0.1576 e V
