GaAs也是一种典型的可见光光敏电阻材料[3]。我们可以将它生成半绝缘高阻材料，比Si、Ge的电阻率还要高3个数量级以上,制成集成电路的衬底和光导开关等。

 此外，半绝缘GaAs光导开关在比较高的重复频率下会发生热击穿以及在比较高的电压条件下会过早地电击穿等。它的另一缺点是价格比低阻态GaAs贵近一倍。低阻态的GaAs虽然具有光电导效应，但缺少光敏电阻应用的基本条件，即光照下为低阻态，无光照时为高阻态。为此，需要给它提供一个无光照时的高阻态。串联电阻显然是不可行的。我们想到的一种方法是利用GaAs与多数金属电极材料之间为肖特基接触特性，通过肖特基结势垒获得无光照时高阻态。由于光照与无光照下载流子浓度不同，肖特基结的正向导通电压也不同，适当选取两者的中间值作为偏置电压，就可获得较大的光电流与暗电流比，即光电导或光灵敏度。但该结构存在的一个问题是光灵敏度太低，不足以用作光敏电阻器件。主要原因是低阻态的GaAs的光灵敏度远小于半绝缘的GaAs。为实现低阻态GaAs光敏电阻器件方面应用，需要探索增强其光电导的材料和方法。非晶碳(a-C)膜是解决这一问题的首选材料。源'自:751`!论~文'网www.751com.cn

类金刚石非晶碳（简写为DLC）膜是一种亚稳态非晶碳膜[4]，拥有大量sp3和sp2。其中，sp3和sp2为碳的两种键和方式，sp3表现为类石墨结构，sp2表现为类金刚石结构。类金刚石非晶碳膜拥有很好的光学性能和电学性能。类金刚石非晶碳膜的光学特性方面，比方说光学透明度优异、宽的光学带隙（0.8eV～4.1eV），尤其是在红外频段以及微波频段的透过性相当高，光学折射率也是相当高，可以拿来当做锗、硫化锌、硒化锌和砷化镓光学器件的红外增透保护膜[5]。利用类金刚石非晶碳膜优异的可见光吸收性能，可以用作Si、GaAs光电池的增透保护膜等[6]。类金刚石非晶碳薄膜的电学性质方面，由膜中sp3和sp2成分的比例决定，在绝缘体与准金属之间产生变化。为此，我们可以掺入金属元素或者N元素，从而可以降低几个数量级的电阻率。

近年来，人们对DLC膜的研究兴趣更倾向于高sp2/sp3比例（50%或更高）。这样既可以利用sp2成分优异的半导体导电特性，又可以利用sp3成分的可见光吸收性，从而使非晶碳（a-C）膜与Si或其他半导体构成p-n异质结，探索新物性，如气敏电阻、光伏、正磁阻、和光电导等。中国石油大学的薛庆忠等[7]发现a-C/n-Si 具有很好的整流特性。在反向偏压下通入NH3气可使其电阻增大100倍。接着研究了N2，O2，Ar，空气气压对其整流特性的影响，发现气压对反偏压下的电阻影响都较大。他们还研究了a-C:Pd/SiO2/Si结的光伏特性，发现在15 mW/cm2光照下功率转换效率达到4.7%。他们认为转换效率的提高是由于Pd的掺杂和高温沉积下sp2团簇成分的增大造成的。中科院研究所李润伟等[8]，研究发现了Cu/a-C:H/Pt结构的电阻开关具有记忆行为，当开关电阻比率大于100时，持续时间可以达到105秒。台湾H.S. Hsu等[9]人报道了Co掺杂的a-C膜低场正磁电阻效应，在4.5V电压下达到10%。他们发现Co的掺杂和sp2成分增大起了主要作用。香港大学J. Gao等[10，11]也报道了Co掺杂的a-C膜在5T高场负偏压下正磁阻达到270%而正偏压下仅为7%，并且发现该体系在100K下光电导达到105。清华大学章晓中等[12]最近也报道了无掺杂的非晶碳膜中异常正磁阻现象。他们还采用PLD制备了Fe掺杂的p型a-C/n-Si p-n结，膜中sp2比率达到75%。在功率为20 mW/cm2白光照射下光电导为170和220[13]。

2 非晶碳膜的制备与结构

这里采用脉冲激光沉积技术在硅掺杂的N型GaAs基片上制备非晶碳膜，由拉曼光谱测出薄膜的结构性质。 钴掺杂的非晶碳膜的光电导性能研究(2):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_58414.html