刘晓晨，郁鑫鑫，葛新岗，姜 龙，李义锋，安晓明，郭 辉

(1.河北省激光研究所，石家庄 050081；2.河北普莱斯曼金刚石科技有限公司，石家庄 050081； 3.南京电子器件研究所，微波毫米波单片和模块电路重点实验室，南京 210016； 4.南京大学电子科学与工程学院，南京 210093)

0 引 言

半导体技术是现代电子信息科学技术发展的基石，随着电子技术朝着高频率、大功率方向发展，传统的半导体材料如硅、砷化镓、氮化镓等已渐渐不能满足器件需求，未来电子信息技术的发展和应用对寻找下一代半导体功能材料的需求日益迫切[1-4]。

金刚石是重要的超宽禁带半导体材料之一，具有众多非常优异的性质。金刚石禁带宽度5.47 eV，其击穿电场高达10 MV/cm，是SiC和GaN的3倍，Si的30倍，此外金刚石还具有超高的热导率，可以大幅度低功率器件的结温。在大功率器件Baliga、高频器件Johnson和集成逻辑电路keyes等各项性能指标中，金刚石也均远高于其他常用半导体材料。这些优点，使金刚石在大功率器件开发、高频器件以及耐辐射集成电路等领域成为最重要的基础材料之一[5-8]。

目前，利用氢终端金刚石研制场效应晶体管(FET)器件已成为微电子领域内的重要研究课题。1992年Maki和Shikama等[9]对氢终端金刚石MISFET进行测试分析发现使器件导电的原因在于金刚石亚表面层存在空穴载流子。1994年，日本早稻田大学Kawarada等[10]基于二维空穴气沟道研制出了首个金刚石场效应晶体管件，为金刚石射频器件的发展奠定了基础。2012年，Hirama等[11]制作的多晶金刚石MOSFET电流输出达到1.35 A/mm。……