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合成碳硅石化学成分为Si C,是第三代半导体材料。同时,它作为优质的钻石仿制品活跃于珠宝市场,是一种应用前景很好的宝石材料。为丰富合成碳硅石的宝石学特征,本文采用宝石显微镜、红外光谱仪、紫外可见光分光光度计、显微拉曼光谱仪、激光诱导击穿光谱仪等仪器对合成碳硅石的常规宝石学特征、颜色成因及谱学特征进行系统研究。另外,对使用等离子体化学气相沉淀法(MPCVD)进行表面覆钻石膜的近无色合成碳硅石,进行了系统测试,对其鉴定特征进行了初步探讨。合成碳硅石颜色丰富,包括近无色、浅棕黄色、褐色、绿色、蓝绿色和绿蓝色等。长波下可见中等—强的红色或绿色荧光、短波下可见弱至中等的红色或绿色荧光,并可见弱—强的红色磷光。包裹体丰富,可见明显的后刻面棱重影、白色管状包体、钉状包体及晶体包体等。紫外可见光吸收光谱以及成分分析表明:带蓝色调和绿色调样品含有n型掺杂元素N和p型掺杂元素Al,吸收光谱中有464nm和585~590nm两处吸收带。464nm吸收带归因于N引入浅施主能级中的电子向导带跃迁;585~590nm吸收带归因于电子从价带向Al受主杂质跃迁。红外反射光谱的吸收峰归因于Si-C键的反对称伸缩振动,反射光谱在700cm-1至1000cm-1之间可见强的“剩余射线反射带”。根据拉曼光谱可以确定合成碳硅石的多型结构,样品以4H-Si C为主,少数为6H-Si C;颜色不均匀的样品可呈现多型混合结构,主多型区域为4H型,次多型区域为15R型或6H型,次多型区域均对应较高浓度掺杂的深绿色部分,推断较高的掺杂浓度影响了多型稳定性,从而出现多型混合结构。采用MPCVD法在合成碳硅石表面进行覆钻石膜实验。结果表明,部分覆膜样品可见明显的覆膜痕迹。在Diamond View TM下有与CVD合成钻石相似的绿蓝色荧光。红外反射光谱中“剩余射线反射带”发生畸变。膜表面可见金刚石颗粒、类球状颗粒、层状不规则颗粒和密集分布的锥状生长结构。样品表面碳硅原子比约为1.86,异常高于碳硅石的碳硅比1,指示了覆膜样品表面额外C质的存在。