編號(hào)：NMJS08746
篇名：六方氮化硼外延生長研究進(jìn)展
作者：王高凱 張興旺
關(guān)鍵詞： 六方氮化硼 外延生長 薄膜 二維材料 寬禁帶半導(dǎo)體
機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 中國科學(xué)院大學(xué)
摘要： 二維超寬禁帶半導(dǎo)體材料六方氮化硼(h-BN)具有絕緣性好、擊穿場強(qiáng)高、熱導(dǎo)率高,以及良好的穩(wěn)定性等特點(diǎn),且其原子級(jí)平整表面極少有懸掛鍵和電荷陷阱的存在,使其有潛力成為二維電子器件的襯底和柵介質(zhì)材料。實(shí)現(xiàn)h-BN應(yīng)用的關(guān)鍵在于生長高質(zhì)量的h-BN單晶薄膜,本文詳細(xì)介紹了在過渡金屬襯底、絕緣介質(zhì)襯底和半導(dǎo)體材料表面外延生長h-BN的方法及其研究進(jìn)展。在具有催化活性的過渡金屬襯底(銅、鎳、鐵、鉑等)上可以外延得到高質(zhì)量的二維h-BN,而在絕緣介質(zhì)或半導(dǎo)體材料襯底上直接生長h-BN單晶薄膜更具挑戰(zhàn)性。藍(lán)寶石以其良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性成為外延h-BN的首選襯底,藍(lán)寶石襯底上生長h-BN薄膜的方法主要有化學(xué)氣相沉積、分子束外延、離子束濺射沉積、金屬有機(jī)氣相外延,以及高溫后退火等,通過這些方法可以在藍(lán)寶石襯底上外延得到h-BN單晶薄膜,還可以集成到現(xiàn)有的一些III-V族化合物半導(dǎo)體的外延生長工藝之中,為h-BN的大面積應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。此外,石墨烯、硅和鍺等半導(dǎo)體材料襯底上生長h-BN單晶薄膜也是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn),這為基于h-BN的異質(zhì)結(jié)制備及其應(yīng)用提供了新的方向。
