以金剛石、氧化鎵、氮化鋁、氮化硼等為代表的超寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究和應(yīng)用，近年來不斷獲得技術(shù)的突破。超寬帶半導(dǎo)體材料具有更高的禁帶寬度、熱導(dǎo)率以及材料穩(wěn)定性，在新一代深紫外光電器件、高壓大功率電力電子器件等意義重大的應(yīng)用領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢和巨大的發(fā)展?jié)摿Α１痉謺?huì)著重研討超寬禁帶半導(dǎo)體材料的制備、工藝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備及半導(dǎo)體器件應(yīng)用，旨在搭建產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)、資本的高質(zhì)量交流平臺(tái)，共同探討超寬禁帶半導(dǎo)體材料及器件應(yīng)用發(fā)展的新技術(shù)、新趨勢，積極推動(dòng)我國超寬禁帶半導(dǎo)體材料和器件應(yīng)用的發(fā)展。

 

　　2018年10月23-25日，第十五屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2018）暨2018國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2018）在深圳會(huì)展中心舉行。其中，24日下午，由江蘇南大光電材料股份有限公司、江蘇博睿光電有限公司和北京康美特科技股份有限公司協(xié)辦支持的“超寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)”分會(huì)順利召開。

　　會(huì)上，來自鄭州大學(xué)教授、名古屋大學(xué)客座教劉玉懷介紹了《六方氮化硼的生長》研究報(bào)告。

　　他介紹說，六方氮化硼(h-BN)是中子探測器和深紫外器件的理想選擇[1,2]。化學(xué)氣相沉積(CVD)方法在過渡金屬上生長h-BN片，已有許多報(bào)道，但由于質(zhì)量問題，難以應(yīng)用于工業(yè)。金屬有機(jī)氣相外延(MOVPE)能夠?yàn)榫A水平的h-BN提供優(yōu)化的設(shè)備和生長條件。然而，自從首次報(bào)告通過MOVPE[3] 生長h-BN以來，關(guān)于h-BN在藍(lán)寶石基體上的MOVPE生長機(jī)制的報(bào)道很少。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在生長壓力為3.85 kPa的條件下，用MOVPE的脈沖模式在c平面藍(lán)寶石基底上生長BN薄膜。生長溫度變化從1030ºC到1330ºC。分別用氫(H2)氣體中稀釋的三乙基硼(TEB)和氨(NH3)作為硼和氮的前驅(qū)體。每個(gè)生長周期包含1 s NH3和2 s TEB [4,5]。

 

　　報(bào)告中介紹，A~ 60 nm厚的BN薄膜在1330°C下生長于藍(lán)寶石襯底。圖1(a)展示了沿區(qū)域軸[11-20]拍攝的TEM橫截面圖像。在氮化硼外延薄膜中有兩層不同的結(jié)構(gòu)。在上一層(第I區(qū))，薄膜呈現(xiàn)出良好定向的層狀晶格和基面高度有序的堆疊序列，說明這一層形成了h-BN。相比之下，層狀BN與藍(lán)寶石基板之間的夾層(帶II)與上層BN有顯著差異。沒有清晰有序的晶體排列和可見的層狀結(jié)構(gòu)。如圖1(b)和(c)所示，采用電子衍射圖對(duì)層間和上層BN層進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。上面的有序?qū)釉诹呅尉Ц衽帕泻箫@示出分開的點(diǎn)，表明在這一層中主導(dǎo)的是六邊形相BN，而不是渦狀或非晶態(tài)的。相反，界面夾層的衍射圖樣呈環(huán)狀，說明非晶相在夾層中占主導(dǎo)地位。EELS分析證明，在非晶態(tài)夾層中存在Al L2、3和O K邊，而在上層h-BN薄膜中沒有發(fā)現(xiàn)，說明藍(lán)寶石可能通過提供Al和O在界面非晶態(tài)化中發(fā)揮重要作用。【根據(jù)會(huì)議資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解！】