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一种六方氮化硼薄膜生长方法及六方氮化硼薄膜

信息来源：本站 | 发布日期： 2020-12-22 13:43:54 | 浏览量：1433545

摘要：

一种六方氮化硼薄膜生长方法及六方氮化硼薄膜译技术领域译[0001] 本发明涉及半导体材料生长技术领域，特别涉及一种六方氮化硼薄膜生长方法及六方氮化硼薄膜。译背景技术译[0002] 氮化硼(BN)是一种重要的III-V族半导体材料，具有很多优良的性质，在许多领域都有很多的应用…

一种六方氮化硼薄膜生长方法及六方氮化硼薄膜

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体材料生长技术领域，特别涉及一种六方氮化硼薄膜生长方法及六方氮化硼薄膜。

背景技术

[0002] 氮化硼(BN)是一种重要的III-V族半导体材料，具有很多优良的性质，在许多领域都有很多的应用前景，多年来一直吸引着众多研究者的兴趣。BN主要有四种晶体结构：立方闪锌矿结构(c-BN)、纤锌矿结构(w-BN)、六方结构(h-BN)和菱形结构(r-BN)，还有在BN的生长过程中易出现的湍流过渡层BN(t-BN)，一般被认为是半结晶状态的h-BN。

[0003] 六方结构h-BN(六方氮化硼薄膜)具有类似石墨的层状结构，层内B原子和N原子以sp2杂化的方式交替排列构成六角网格，键长a＝0.2504nm。每隔一层有半个六角网的位移，层与层间通过弱范德华力结合，键长c＝0.6661nm。独特的结构使h-BN具有禁带宽、易掺杂、抗高温、耐腐蚀以及机械性能优良等物理化学特性。

[0004] 大面积、高结晶质量的h-BN薄膜难以获得的主要原因与其生长方式有关，BN薄膜的生长一般有三种模式：层状生长、岛状生长和层-岛状生长，这其中层状生长对沉积条件、沉积方法和衬底材料的选择都有较高的要求，如对于衬底材料的选择而言，层状生长要求薄膜材料与衬底材料有着相近的点阵常数，相近的化学性质，并且薄膜原子与衬底原子之间的结合力需大于薄膜原子之间的结合力等等，因此要获得面积大、结晶质量优异并且c轴取向优异的h-BN还难以做到。

发明内容

[0005] 有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种大面积、高结晶质量、c轴取向生长的六方氮化硼薄膜生长方法。

译

[0006] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

[0007] 一种六方氮化硼薄膜生长方法，包括下述步骤：

[0008] 在衬底上形成石墨烯层；

[0009] 对所述石墨烯层进行刻蚀处理，形成具有图案化石墨烯衬底；

[0010] 在所述图案化石墨烯衬底上外延生长六方氮化硼薄膜。

[0011] 在其中一些实施例中，在衬底上形成石墨烯层的步骤中，具体包括：

[0012] 在衬底上生长或转移石墨烯以形成石墨烯衬底，并从所述石墨烯衬底上选出表面平坦的石墨烯区域作为石墨烯层。

[0013] 在其中一些实施例中，所述在衬底上生长石墨烯以形成石墨烯衬底包括采用机械剥离、热分解和化学气相沉积在衬底上生长石墨烯以形成石墨烯衬底，所述在衬底上转移石墨烯以形成石墨烯衬底包括通过CVD的方法在衬底上转移石墨烯以形成石墨烯衬底。

[0014] 在其中一些实施例中，所述衬底为具有六方对称性的衬底。