利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法技术

一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法，属于半导体材料外延生长技术领域。本发明专利技术是在生长六方氮化硼外延薄膜前，以磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积或热蒸发薄膜制备技术预先在硅、蓝宝石或其他晶格失配较大衬底上沉积过渡金属或合金作为缓冲层，再将带有缓冲层的衬底上采用化学气相沉积、磁控溅射或脉冲激光沉积技术外延生长六方氮化硼薄膜；缓冲层在外延生长六方氮化硼薄膜前做退火处理以进一步提高缓冲层的质量，从而达到进一步提高hBN薄膜结晶质量的目的。缓冲层材料为Cu、Cr、Mo、Ni、W、Mn、Co等过渡金属或其组合形成的过渡金属合金材料。

The method of using transition metal or alloy as buffer layer to improve the crystal quality of hexagonal boron nitride

【技术实现步骤摘要】
利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法
本专利技术属于半导体材料外延生长
，具体涉及一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法。
技术介绍
六方氮化硼(hexagonalboronnitride，hBN)是一种Ⅲ-V族的宽禁带半导体材料，其带隙宽度约为6eV。因其具有许多优异的物理和化学性能，如耐高温、低膨胀系数、极高的介电强度、高导热性和高化学稳定性，在深紫外光电子和高功率电子器件中具有潜在的应用。由于hBN衬底材料的短缺，大部分hBN薄膜材料都是在异质衬底上通过异质外延的方法而制备的，这些异质衬底主要包括硅、蓝宝石和过渡金属箔片。硅和蓝宝石材料是半导体行业中制作MOS和LED等器件常用的衬底材料，在硅和蓝宝石衬底上异质外延hBN薄膜可以实现不同功能电子器件和光电器件的混合集成。但由于硅和蓝宝石与hBN晶格间存在着较大的晶格失配率，采用这两种材料作为衬底材料外延生长的hBN薄膜中存在着较大的应力，会引起hBN质量的下降。过渡金属(如Cu、Ni、Cr、Ru和Pt等)一般晶格常数较小，其与hBN晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法，其特征在于：在生长六方氮化硼外延薄膜前，以磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积或热蒸发薄膜制备技术预先在硅、蓝宝石或其他晶格失配较大衬底上沉积过渡金属或合金作为缓冲层，再将带有缓冲层的衬底上采用化学气相沉积、磁控溅射或脉冲激光沉积技术外延生长六方氮化硼薄膜；缓冲层在外延生长六方氮化硼薄膜前做退火处理以进一步提高缓冲层的质量，从而达到进一步提高hBN薄膜结晶质量的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法，其特征在于：在生长六方氮化硼外延薄膜前，以磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积或热蒸发薄膜制备技术预先在硅、蓝宝石或其他晶格失配较大衬底上沉积过渡金属或合金作为缓冲层，再将带有缓冲层的衬底上采用化学气相沉积、磁控溅射或脉冲激光沉积技术外延生长六方氮化硼薄膜；缓冲层在外延生长六方氮化硼薄膜前做退火处理以进一步提高缓冲层的质量，从而达到进一步提高hBN薄膜结晶质量的目的。


2.如权利要求1所述的一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法，其特征在于：缓冲层材料为Cu、Cr、Mo、Ni、W、Mn、Co或其组合形成的合金材料。


3.如权利要求1所述的一种利用过渡金属或合金作为缓冲层提高六方氮化硼结晶质量的方法，其特征在于：
(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占国，栾凯然，陈曦，张文博，刘秀环，赵纪红，侯丽新，高延军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22