近日，由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會(huì)展中心召開(kāi)。

 

期間，德國(guó)愛(ài)思強(qiáng)股份有限公司協(xié)辦的“超寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)”分會(huì)上，西安交通大學(xué)副教授李強(qiáng)分享了磁控濺射沉積hBN薄膜的最新進(jìn)展。

六方氮化硼（h-BN）是一種優(yōu)良的熱導(dǎo)體和良好的電絕緣體。同時(shí)，h-BN的晶格結(jié)構(gòu)與石墨烯的晶格結(jié)構(gòu)相似，h-BN具有較大的直接帶隙，被廣泛用作襯底和耐熱絕緣材料，也是深紫外光電子器件的一種很有前途的材料。因此，制備高質(zhì)量的h-BN薄膜成為一個(gè)有吸引力的研究課題。由于生長(zhǎng)條件苛刻，合成高質(zhì)量、大尺寸的h-BN晶體比較困難。
 

研究采用濺射技術(shù)制備了高質(zhì)量的hBN薄膜，并對(duì)其材料性能進(jìn)行了研究。用掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、傅立葉變換紅外光譜（FTIR）和x射線衍射（XRD）對(duì)薄膜質(zhì)量進(jìn)行了表征。

采用磁控濺射技術(shù)在（100）硅襯底上制備了hBN薄膜，射頻濺射功率為400w，氮?dú)馀c氬氣的流量比為15/40sccm。在濺射沉積過(guò)程中，背景壓力一般為2.4×10-4pa，工作壓力為0.6Pa，采用純度為99.99%的hBN作為濺射靶。首先，生長(zhǎng)溫度達(dá)到600℃，然后穩(wěn)定30分鐘，以確保整個(gè)襯底的溫度均勻。隨后，進(jìn)行生長(zhǎng)。研究采用射頻濺射法制備了基于hBN/BAlN薄膜的深紫外DBRs。還研究了不同材料氮化硼薄膜的異質(zhì)結(jié)特性。

 

李強(qiáng)長(zhǎng)期從事寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件研究，主要研究方向：氧化物半導(dǎo)體材料（氧化銦錫ITO）和超寬禁帶半導(dǎo)體材料（氮化硼B(yǎng)N）的制備與器件應(yīng)用。利用PS催化電子束蒸鍍的方式制備了ITO納米線，首次在ITO納米線上發(fā)現(xiàn)了ITO材料的電阻開(kāi)關(guān)特性。采用磁控濺射的方式制備hBN薄膜，并致力于hBN材料特性的表征、DBR及紫外探測(cè)器方面的研究。近年來(lái)，主持的國(guó)家及省部級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)，擁有國(guó)家發(fā)明專利11項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外重要期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，編著有《半導(dǎo)體微納制造技術(shù)及器件》（科學(xué)出版社）。
 

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