Heterojunctions of B-doped nanocrystalline diamond (NCD) to 4H-SiC were studied by electrical and cathodoluminescence (CL) methods. Current rectification at had a curvature coefficient of at zero bias, of at 0.2 V, and a reverse current of . The NCD sheet resistance decreased from to as the carrier density was increased from to by doping. The mobility of the B-free NCD films was comparable to that of single crystal diamond. CL data revealed traps 0.6–0.8 eV from the NCD edge.
REFERENCES
1.
W.
Yang
, O.
Auciello
, J. E.
Butler
, W.
Cai
, J. A.
Carlisle
, J. E.
Gerbi
, D. M.
Gruen
, T.
Knickerbocker
, T. L.
Lasseter
, J. N.
Russell
, Jr., L. M.
Smith
, and R. J.
Hamers
, Nature Mater.
1
, 253
(2002
).2.
J. S.
Hovis
, S. K.
Coulter
, R. J.
Hamers
, M. P.
D'Evelyn
, J. N.
Russell
, Jr., and J. E.
Butler
, J. Am. Chem. Soc.
122
, 732
(2000
).3.
L.
Sekaric
, J. M.
Parpia
, H. G.
Craighead
, T.
Feygelson
, B. H.
Houston
, and J. E.
Butler
, Appl. Phys. Lett.
81
, 4455
(2002
).4.
A. V.
Sumant
, O.
Auciello
, R. W.
Carpick
, S.
Srinivasan
, and J. E.
Butler
, MRS Bull.
38
, 281
(2010
).5.
M. C.
Granger
and M.
Witek
, Anal. Chem.
72
, 3793
(2000
).6.
J.
Philip
, P.
Hess
, T.
Feygelson
, J. E.
Butler
, S.
Chattopadhyay
, K. H.
Chen
, and L. C.
Chen
, J. Appl. Phys.
93
, 2164
(2003
).7.
M. J.
Tadjer
, T. J.
Anderson
, K. D.
Hobart
, T. I.
Feygelson
, M. A.
Mastro
, J. D.
Caldwell
, J. K.
Hite
, C. R.
Eddy
, Jr., F. J.
Kub
, J. E.
Butler
, and J.
Melngailis
, Proceedings of the IEEE Device Research Conference
, 2010
, pp. 125
–126
.8.
J. E.
Butler
and A. V.
Sumant
, Chem. Vap. Deposition
14
, 145
(2008
), and references therein.9.
M.
Bevilacqua
, N.
Tumilty
, C.
Mitra
, H.
Ye
, T.
Feygelson
, J. E.
Butler
, and R. B.
Jackman
, J. Appl. Phys.
107
, 033716
(2010
).10.
M. J.
Tadjer
, K. D.
Hobart
, J. D.
Caldwell
, J. E.
Butler
, K. X.
Liu
, C. R.
Eddy
, Jr., D. K.
Gaskill
, K. K.
Lew
, B. L.
VanMil
, R. L.
Myers-Ward
, M. G.
Ancona
, F. J.
Kub
, and T. I.
Feygelson
Appl. Phys. Lett.
91
, 163508
(2007
).11.
O. A.
Williams
, M.
Nesladek
, M.
Daenen
, S.
Michaelson
, A.
Hoffman
, E.
Osawa
, K.
Haenen
, and R. B.
Jackman
, Diamond Relat. Mater.
17
, 1080
(2008
), and references therein.12.
B. L.
VanMil
, K. K.
Lew
, R. L.
Myers-Ward
, R. T.
Holm
, D. K.
Gaskill
, and C. R.
Eddy
, Jr., Mater. Sci. Forum
556–557
, 125
(2007
).13.
M. J.
Tadjer
, T. J.
Anderson
, K. D.
Hobart
, T. I.
Feygelson
, J. E.
Butler
, and F. J.
Kub
, Mater. Sci. Forum
645–648
, 733
(2010
).14.
W.
Gajewski
, P.
Achatz
, O. A.
Williams
, K.
Haenen
, E.
Bustarret
, M.
Stutzmann
, and J. A.
Garrido
, Phys. Rev. B
79
, 045206
(2009
).15.
D. M.
Malta
, J. A.
von Windheim
, H. A.
Wynands
, and B. A.
Fox
, J. Appl. Phys.
77
, 1536
(1995
).16.
D. K.
Schroder
, Semiconductor Material and Device Characterization
, 3rd ed. (Wiley
, New York
, 2006
), p. 130
.17.
S. M.
Sze
and K.
Ng
, Physics of Semiconductor Devices
(Wiley
, New Jersey
, 2007
), p. 435
.18.
J.
Karlovský
, Solid-State Electron.
10
, 1109
(1967
).19.
N.
Jin
, R.
Yu
, S. -Y.
Chung
, P. R.
Berger
, P. E.
Thompson
, and P.
Fay
, IEEE Electron Device Lett.
26
, 575
(2005
).20.
P.
Esfandiari
, G.
Bernstein
, P.
Fay
, W.
Porod
, B.
Rakos
, A.
Zarandy
, B.
Berland
, L.
Boloni
, G.
Boreman
, B.
Lail
, B.
Monacelli
, and A.
Weeks
, Proc. SPIE
5783
, 470
(2005
).21.
A. B.
Hoofring
, V. J.
Kapoor
, and W.
Krawczonek
, J. Appl. Phys.
66
, 430
(1989
).22.
V. I.
Shashkin
, Y. A.
Drjagin
, V. R.
Zakamov
, S. V.
Krivov
, L. M.
Kukin
, A. V.
Murel
, and Y. I.
Chechenin
, Int. J. Infrared Millim. Waves
28
, 945
(2007
).23.
J.
Cui
, J.
Risein
, and L.
Ley
, Phys. Rev. Lett.
81
, 429
(1998
).24.
B. J.
Baliga
, Fundamentals of Power Semiconductor Devices
(Springer Science
, New York
, 2008
), p. 24
.25.
S. Y.
Han
and J. -L.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
84
, 538
(2004
).26.
Handbook Series on Semiconductor Parameters
, edited by M.
Levinstein
, S.
Rumyantsev
, and M.
Shur
(World Scientific
, London
, 1996
).27.
J. -Y.
Raty
, G.
Galli
, C.
Bostedt
, T. W. v.
Buuren
, and L. J.
Terminello
, Phys. Rev. Lett.
90
, 037401
(2003
).28.
L. H.
Robins
, L. P.
Cook
, E. N.
Farabaugh
, and A.
Feldman
, Phys. Rev. B
39
, 13367
(1989
).29.
S. C.
Lawson
, H.
Kanda
, H.
Kiyota
, T.
Tsutsumi
, and H.
Kawarada
, J. Appl. Phys.
77
, 1729
(1995
).30.
S.
Koizumi
, K.
Watanabe
, M.
Hasegawa
, and H.
Kanda
, Science
292
, 1899
(2001
).31.
P.
Muret
, J.
Pernot
, A.
Kumar
, L.
Magaud
, C.
Mer-Calfati
, and P.
Bergonzo
, Phys. Rev. B
81
, 235205
(2010
).© 2010 American Institute of Physics.
2010
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.