材料研究学报

作者：闫春良, 郭鹏, 周靖远, 汪爱英

单位：1.上海大学材料科学与工程学院 上海 2004442.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室 宁波 3152013.中国科学院大学 材料与光电研究中心 北京 100049

关键词：材料表面与界面,电学性能,高功率脉冲磁控溅射,Cu掺杂非晶碳,能带结构

基金：国家自然科学基金(U20A20296);宁波市科技创新2025重大专项(2020Z023);王宽诚率先人才计划卢嘉锡国际团队(GJTD-2019-13);浙江省自然科学基金(LQ20E020004)

以Cu-C拼接靶为靶材，用高功率脉冲磁控溅射制备出4种Cu含量(原子分数)低于10%的Cu掺杂非晶碳(a-C: Cu)薄膜，研究了Cu含量对a-C:Cu薄膜组分结构、电学性能以及载流子输运行为的影响。结果表明：随着非晶碳中Cu含量的提高，a-C:Cu薄膜中sp2-C的含量提高、团簇尺寸增大、薄膜电阻率、透过率和光学带隙均减小，费米能级向价带偏移。Cu含量为2.77%和3.88%的样品在150~250 K的载流子输运机制为Mott型三维变程跳跃传导，在250~350 K则为热激活传导；而Cu含量(原子分数)为5.4%和7.28%的样品在150~350 K均为Mott型三维变程跳跃传导。掺入Cu，可控制非晶碳薄膜的光学和电学性能。

来源：2023年第10期

《材料研究学报》期刊编辑部

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