近日，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）與第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。

 

期間，德國愛思強股份有限公司協辦的“超寬禁帶半導體技術”分會上，西安交通大學副教授李強分享了磁控濺射沉積hBN薄膜的最新進展。

六方氮化硼（h-BN）是一種優良的熱導體和良好的電絕緣體。同時，h-BN的晶格結構與石墨烯的晶格結構相似，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，制備高質量的h-BN薄膜成為一個有吸引力的研究課題。由于生長條件苛刻，合成高質量、大尺寸的h-BN晶體比較困難。
 

研究采用濺射技術制備了高質量的hBN薄膜，并對其材料性能進行了研究。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）對薄膜質量進行了表征。

采用磁控濺射技術在（100）硅襯底上制備了hBN薄膜，射頻濺射功率為400w，氮氣與氬氣的流量比為15/40sccm。在濺射沉積過程中，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，生長溫度達到600℃，然后穩定30分鐘，以確保整個襯底的溫度均勻。隨后，進行生長。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結特性。

 

李強長期從事寬禁帶半導體材料與器件研究，主要研究方向：氧化物半導體材料（氧化銦錫ITO）和超寬禁帶半導體材料（氮化硼BN）的制備與器件應用。利用PS催化電子束蒸鍍的方式制備了ITO納米線，首次在ITO納米線上發現了ITO材料的電阻開關特性。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及紫外探測器方面的研究。近年來，主持的國家及省部級項目6項，擁有國家發明專利11項，在國內外重要期刊上發表學術論文30余篇，編著有《半導體微納制造技術及器件》（科學出版社）。
 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）